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從氫能與碳纖維深入思考新能源汽車發展新理念

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月19日  

12月15日,全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼在《人民日報》發表關于“促進新能源汽車產業健康發展”的三千字長文,并在文中4次強調氫能和燃料電池,這是萬鋼繼今年數次公開倡導發展氫能燃料新能源汽車的再一次強力倡議。

新能源汽車發展要承擔起汽車產業的轉型升級和大氣環境保護的雙重責任,這是政府與汽車產業鏈各方共同面向未來的挑戰。挑戰即是機遇,這也再一次驗證了以先進高分子材料康得/康得新等為代表的諸多企業多年的先行布局與積極準備,新能源汽車發展離不開的氫能、燃料電池和碳纖維復合材料產業將有一個強勁增長的未來十年!

不久前,萬綱在國際氫能與燃料電池汽車大會主旨演講時透露,2020年純電動汽車的財政補貼將整體撤出,這意味著,2020年新能源汽車財政補貼完全退坡后,氫能及燃料電池將成為唯一獲得補貼的動力電池技術路線;而最新發布的蔚來汽車亦采用了康得復材提供的碳纖維復合材料車身和底盤,這標志著汽車產業發展的巨大變革正在來臨。

其實,早在中國《節能與新能源汽車技術路線圖》提出時,就已經劃了重點:2030年,我國燃料電池汽車的發展目標為百萬輛,并著重指出,汽車輕量化重點發展碳纖維復合材料技術,實現碳纖維復合材料混合車身及碳纖維零部件的大范圍應用,整車減重35%,碳纖維使用量占車生5%,以此推動我國汽車燃料的低碳化、多元化,降低對石油的依賴。

為何新能源汽車補貼整體驟減大局已定,獨有氫燃料電池汽車獨享不退坡最惠待遇,竟破局增長劍指100萬輛目標?為何輕量化技術的終極目標是碳纖維復合材料,并要于2030前實現市場的商業化?

我們看到,“氫”正在成為未來新能源汽車發展的終極解決方案,“碳纖維”正在成為汽車輕量化、保障氫能儲運的終極材料不二之選。

氫能時代即將來臨。氫在元素周期表中位列第一,是宇宙中分布最為廣泛的物質,宇宙質量的75%都是氫。理論上講,地球上的氫能取之不盡、用之不竭。氫燃料電池技術唯一排放的副產品是熱水,這是一個完全不含二氧化碳的循環,從而達成再生能源。也正是源于其零排放、零污染,單次氫燃料補給僅需約數分鐘,氫燃料電池技術被廣譽為新能源汽車發展的終極解決方案。

很多國家已經將氫能上升能本國的基本戰略,中國市場巨大,氫能源技術前景廣闊,越早利用氫能源,就能夠越早享受到氫能源帶給經濟和社會的好處。預計2050年,中國將率先進入氫能源時代。國際氫能源委員會《氫能源未來發展趨勢調研報告》指出,氫能源是能源結構轉型的重要方式,到2050年,氫能源需求將是目前的10倍,氫能源將占整個能源消耗量的大約20%。預計到2030年,全球燃料電池乘用車將達到1000萬輛至1500萬輛,能夠催生相當于2.5萬億美元的商業價值。

碳纖維輕量化呼之欲出。自愛迪生發現碳纖維材料以來,已有上百年的歷史,正因其輕密度、高強度、耐腐蝕、耐高溫和耐疲勞的優異性能,成為大國競爭的“新材料之王”,數百年來,這個美譽從未被取代。

碳纖維的密度接近鋼鐵材料的五分之一,目前車體常規重量在400-500公斤,而一個全碳纖維跑車的車體重量不足百公斤。汽車重量每減小10%,可降低6%以上的油耗使續航能力大幅提升,降低5%以上的排放。正因其廣泛的應用前景,碳纖維被稱為21世紀即將井噴的“黑色黃金”。

應對儲氫運輸及整體應用安全性碳纖維復合材料成為氫燃料汽車的完美搭檔

安全性永遠是汽車制造首要考量的第一關鍵指標。氫成為戰略能源納入市場化管理,使用高強充碳纖維材料制成的高壓氫氣罐,碳纖維熱塑性樹脂材料制成的電池堆框架結構材料;碳紙制成的燃料電池電極……都將成為創制科學安全的車載氫罐技術標準和檢測體系的必選項。

不僅如此,在車輛工程上輕合金需要9秒可以停止震動,而碳纖維2秒就能停止。汽車每減重10%,就能帶來加速性能8%左右的提升,制動距離也將縮短2~7m,碳纖維材料獨有的良好減震性對于汽車的NVH性能以及智能駕駛元器件的保護都有正向作用。

最輕氣體氫能與輕量化材料碳纖維正被新能源汽車發展寄予著全面提質增效降耗的最重使命,順應大勢,把握創新合作大局,國內外的車企早已布局新能源汽車業務并卓有成效。

懂材料、懂車的中國高分子材料企業康得、康得新,整合優勢資源,構建了全球化的碳纖維產業平臺,實現從原絲到碳絲、再到碳纖維復合材料的研發、設計、生產的全產業鏈整合,已完成高端化、平臺化,正在走向規模化,已為超過50家主機廠提供了汽車輕量化整體解決方案,為新能源汽車發展提供重要的戰略支撐。正如康得/康得新董事長鐘玉所講,“氫能源正在成為全球最具發展潛力的清潔能源,碳纖維正在成為再制造業大規模應用的主要力量,這是一項產業,更是一項事業,需要資本、技術等資源長期密集的投入,汽車產業鏈正在呈現出上下游協同發展、開放創新的融合大趨勢。”

全球汽車業的競爭,就是能源環保的競爭,氫燃料電池技術正在承擔最“重”任務,碳纖維“黑科技”正在走進現實,我們相信,這將從根本上應對環保和能源兩大嚴峻挑戰,并將引發一場真正的汽車技術革命。以康得、康得新為代表的中國企業,迎立潮頭,已攜同產業合作伙伴按下中國能源汽車發展的快進鍵,共同贏得產業新未來。

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