Với tiêu chuẩn khí thải khắt khe hơn và tuổi thọ carbon thấp được mọi người chấp nhận, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải đã trở thành một chủ đề nghiên cứu quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Trong trường hợp đổi mới năng lượng hạn chế, trọng lượng nhẹ là một trong những chìa khóa để giải quyết vấn đề.
Trong năm 2015, tổng lượng xe bán ra toàn cầu là 89,1 triệu chiếc, tăng 2,2% so với 87,17 triệu chiếc trong năm 2014. Ước tính năng lực sản xuất sẽ đạt 100 triệu chiếc vào năm 2020. Năm 2015, sợi carbon toàn cầu nhu cầu thị trường ô tô đạt hơn 10.000 tấn, và dự kiến sẽ vượt 20.000 tấn vào năm 2020. Tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm sẽ đạt 21% trong năm năm tới, sẽ trở thành một trong những lĩnh vực phát triển nhanh nhất và đòi hỏi khắt khe nhất.
1) Siêu chạy - người đầu tiên giới thiệu sợi carbon
Lý do cho sự ra đời của vật liệu tổng hợp sợi carbon trong ngành công nghiệp ô tô chủ yếu là các sợi carbon cứng hơn thép thông thường và nhôm, nhưng có trọng lượng nhẹ hơn. Tuy nhiên, do chi phí cao, chu kỳ sản xuất dài và chuỗi cung ứng không ổn định, ngành công nghiệp ô tô là ngành đầu tiên được sử dụng trong các loại xe thể thao siêu rẻ và có khối lượng thấp.
Năm 1981, McLaren lần đầu tiên sử dụng khung sợi carbon tích hợp trên Công thức 1 MP4 / 1. Sau năm 2000, các nhà sản xuất siêu xe như Ferrari và Lamborghini bắt đầu sử dụng vật liệu composite bằng sợi carbon để chế tạo ô tô. Hầu hết các nhà sản xuất xe hơi khác sử dụng vật liệu sợi carbon, chủ yếu được sử dụng trong một số bộ phận cơ thể và nội thất. Mục đích là để giảm trọng lượng và làm nổi bật hiệu suất của những chiếc xe thể thao cao cấp.
2) Giảm cân - động lực tăng trưởng nhu cầu sợi carbon
Các tiêu chuẩn về tiết kiệm nhiên liệu xe cộ và các quy định về khí thải carbon của chính phủ là những yếu tố quan trọng trong việc kết hợp các vật liệu tổng hợp sợi carbon ô tô. Giảm trọng lượng tổng thể của cơ thể là một phương tiện rất hiệu quả trong việc kiểm soát khí thải. Đối với mỗi 100 kg giảm trọng lượng xe, lượng phát thải có thể giảm 20g / km và phương tiện trung bình cần giảm 245kg để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải cần thiết. Xe điện cần giảm hơn 50%. Trong số tất cả các vật liệu nhẹ, vật liệu tổng hợp sợi carbon là vật liệu tiên tiến duy nhất có thể giảm 50-60% thành phần thép và duy trì sức mạnh tương tự.
Các nước đã ban hành các tiêu chuẩn khí thải carbon dioxide trong những năm gần đây. Vào tháng 4 năm 2010 và tháng 8 năm 2012, Hoa Kỳ đã ban hành quy định về tiết kiệm nhiên liệu xe nhẹ và phát thải khí nhà kính cho giai đoạn 2012-2016 (Giai đoạn 1) và 2017-2025 (Giai đoạn 2), yêu cầu 2025 xe hạng nhẹ của Hoa Kỳ. Nền kinh tế nhiên liệu trung bình là 54,5 mpg. "Giới hạn phát thải và phương pháp đo lường phát thải ô nhiễm ánh sáng (Trung Quốc giai đoạn 6)" ("Tiêu chuẩn quốc gia 6") được chính thức phát hành vào ngày 23 tháng 12 năm 2016 và sẽ được chính thức triển khai từ năm 2020. Theo yêu cầu tiêu chuẩn, khí thải CO2 của Trung Quốc năm 2015 sẽ là 155g / km, và nó sẽ cần phải được giảm xuống còn 112g / km vào năm 2020; trong năm 2015, mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình sẽ là 6,9L / (100km), và vào năm 2020 nó sẽ cần phải giảm xuống còn 5,0L / (100km).
3) Quy mô và tích hợp công nghiệp - BMW giới thiệu các bộ phận cấu trúc sợi carbon
Hiện nay, các nhà sản xuất ô tô lớn của thế giới, bao gồm BMW, Mercedes-Benz, Audi, GM, Ford, vv, đã đặt ra tất cả các ngành công nghiệp sợi carbon, và dần dần giới thiệu các mô hình giới thiệu công nghệ sợi carbon. Trong số đó, công ty BMW là nổi bật nhất. Công ty BMW của Đức tích cực mua cổ phần trong nhà máy sợi carbon thượng nguồn, và thành lập liên doanh sợi carbon với SGL để cùng phát triển các vật liệu composite bằng sợi carbon. Công nghệ sợi carbon được sử dụng rộng rãi trong các mô hình sản xuất của BMW, không chỉ đảm bảo sự ổn định của các nhà cung cấp. Rút ngắn chu kỳ sản xuất và giảm 30% chi phí.
Tính đến năm 2015, năng lực sản xuất hàng năm của sợi carbon ô tô của Tập đoàn BMW đạt 9.000 tấn. BMW đã sử dụng vật liệu tổng hợp sợi carbon ở hơn 30 phần của trung lưu, với các tấm âm thanh, khung trước và cấu trúc ghế chiếm tỷ trọng cao nhất.
Vào năm 2014, chiếc xe điện cơ thể đầy đủ sợi carbon i3 của BMW được sản xuất hàng loạt, trở thành nhà sản xuất xe đầu tiên sử dụng sợi carbon làm vật liệu cơ thể với số lượng lớn. BMW i3 chỉ nặng 1195 kg, nhỏ hơn 250-350 kg so với xe điện thông thường. Nó cũng có bảo vệ an toàn va chạm hiệu năng cao nhất. Dung lượng pin chỉ 20kwh và phạm vi bay là 160 km, cao hơn 52% so với dòng xe điện truyền thống. . Ngoài ra, BMW i8 áp dụng sợi carbon cho cơ thể và nội thất, giữ tổng trọng lượng của xe ở mức 1.540 kg. Vào ngày 1 tháng 7 năm 2015, chiếc xe BMW 7 Series thế hệ thứ 6 đã chính thức đi vào hoạt động tại nhà máy Dingolfing. Đây là sản phẩm cốt lõi đầu tiên của BMW đạt được sự kết hợp hoàn hảo giữa vật liệu sợi carbon được sản xuất công nghiệp, thép và nhôm cường độ cao. .
4) Tóm tắt - ứng dụng sợi carbon trong lĩnh vực ô tô
1) Trọng lượng nhẹ. Khi sợi carbon được sử dụng trong xe ô tô, lợi ích rõ ràng nhất đối với sản xuất ô tô là trọng lượng nhẹ và tác động trực tiếp nhất là tiết kiệm năng lượng, tăng tốc và hiệu suất phanh. Nói chung, trọng lượng xe giảm 10%, mức tiêu thụ nhiên liệu giảm 6% đến 8%, lượng khí thải giảm 5-6%, gia tốc 0-100 km / h tăng 8-10% và khoảng cách phanh được rút ngắn từ 2 đến 7 m.
2) Bảo mật. Cơ thể nhẹ có thể làm giảm trọng tâm của xe, cải thiện độ ổn định lái của xe, và hoạt động của xe sẽ an toàn hơn và ổn định hơn. Vật liệu tổng hợp sợi carbon có khả năng hấp thụ năng lượng tuyệt vời và khả năng hấp thụ năng lượng của va chạm gấp 6 đến 7 lần so với thép và gấp 3-4 lần so với nhôm, đảm bảo an toàn cho xe ô tô.
3) Độ tin cậy. Vật liệu tổng hợp sợi carbon có độ bền mỏi cao hơn. Độ bền mỏi của thép và nhôm là 30-50% độ bền kéo, trong khi vật liệu tổng hợp sợi carbon có thể đạt 70-80%. Do đó, vật liệu tổng hợp sợi carbon được sử dụng trong xe ô tô có độ tin cậy về độ mỏi vật liệu. Cải thiện tuyệt vời.
4) Giảm chu kỳ phát triển. Bởi vì vật liệu tổng hợp sợi carbon có khả năng kỹ thuật cao hơn kim loại, nên chúng dễ dàng hơn cho nền tảng, mô đun và tích hợp phát triển cơ thể. Bằng cách này, cấu trúc cơ thể lai của thân sợi carbon và nền kim loại có thể được mô đun hóa và tích hợp cho cấu trúc cơ thể ô tô truyền thống, các loại bộ phận được giảm đáng kể, đầu tư dụng cụ giảm, và chu trình phát triển được rút ngắn.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
CÔNG TY TNHH NHỰA XIAMEN LFT COMPOSITE
Tập trung vào (LFT-G, LFRT) R & D và sản xuất: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK sợi thủy tinh dài & sợi carbon liên tục xâm nhập nhựa nhiệt dẻo composite gia cố loạt kỹ thuật plastic. Nó có thể được sử dụng trong hàng không vũ trụ, ô tô, thiết bị y tế, thiết bị thể thao, đồ gia dụng và các bộ phận bán cấu trúc nhẹ và chi phí hiệu quả khác đòi hỏi thị trường hiệu suất cao.
Nếu bạn cần thêm thông tin, vui lòng liên hệ với tôi.
Mike Lee
Email: sale02@lfrtplastic.com
Điện thoại di động: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Trang web ： www.lfrt-plastic.com
Địa chỉ: No.27 Hongxi Road, Tiangong Chuangxin Technology Park, Maxiang Town, Xiang'an Dist., Xiamen, Fujian, China.
