吸塑包装碳纤维复合材料将在汽车减重中起到关键作用 -伟德国际1949始于英国

吸塑包装碳纤维复合材料将在汽车减重的努力中起到关键的作用，尽管会面临批量的巨大挑战。随着环保规定趋于严格，以及汽车使用数量随城市发展与日俱增，汽车工业不得不以新的方式思考问题。无论是混合动力还是纯电动汽车，新的轻质车身造型和蓄电池使用寿命已成为大众关注的焦点。
    *迟到2014年，几乎所有汽车制造商都要提供混合动力车，而这只是个开始。德国杜伊斯堡-艾森大学汽车研究中心教授兼主任ferdinand dudenhffer谈到了汽车制造技术方面的变革。他说：“到2025年，全球纯燃油新车的份额将跌至35%。”根据另一项预测，在今后10年里，每年将售出大约2,400万辆混合动力及电动汽车。dudenh?ffer表示，这只是个保守数字。但是所有汽车制造商都要竭尽全力解决同样的问题——重量。安装蓄电池后，纯电动汽车吸塑包装的重量会增加大约250公斤;充电式混合动力汽车则会增加约200公斤。
    沃尔沃汽车公司正尝试找到一个可行的伟德国际1949始于英国的解决方案。其瑞典哥德堡的工程师与英国伦敦帝国理工学院航空系的研究人员合作，研制出一种复合材料，这种材料由碳纤维和聚合物制成，可用作充电及能源储存。这一努力的构想是，未来沃尔沃汽车的车身将起到电化学蓄电池的作用。但是目前离实现这种伟德国际1949始于英国的解决方案还有多远呢?
    沃尔沃汽车材料中心开发工程师per-ivar sellergren对此表示乐观。他说：“如果一切按计划进行，到2012年年底，我们就会有这种电化学蓄电池功能复合材料的汽车行李箱样机。”而成本则是个问题，但sellergren说，即使它仍比钢和铝贵很多，电动及混合动力汽车的未来还是取决于复合材料。
    据沃尔沃计算，用新电池材料制造的发动机罩，其成本可能相当于原来的发动机罩加上一个锂离子蓄电池。他说：“作为制造商，我们可以增加一点碳纤维发动机罩的成本，因为我们实际上是白白拥有了蓄电池。
    沃尔沃汽车公司复合材料专家ulf carlund指出，目前复合材料的加工方式过于缓慢，并且早期对传统汽车制造厂的投资还需加以利用。这在一定程度上导致使用钢材的传统汽车制造商对复合材料无所适从。沃尔沃的专家们指出，尽管如此，但是现在变革的意愿非常强烈吸塑包装，公众将会看到越来越多聚合物复合材料应用到新型汽车的里里外外。
    奥迪铝制汽车a2已使该公司成为制造轻型汽车的先锋。在公司位于德国南部内卡苏尔姆的“轻量化”中心，奥迪的工程师们不仅利用由母公司大众汽车豪华车型布加迪开发的复合材料的技术及经验，而且还进一步发展其附属公司兰博基尼已采用的碳纤维技术。
    在身价超过12万欧元、每天只15至20辆的奥迪r8spyder跑车中，奥迪在车顶行李箱的两边及顶部均采用了碳纤维增强聚合物。这样做可使其在低成本的批量中更具成本效益，但要实现一个前提：可以用单个碳纤维零件代替多个铝制零件。奥迪在leichtbauzentrum的开发工程师karl durst说：“也许你只需要一种刀具，而不是五六种不同的刀具。”
    这里有多个项目在进行，在复合材料中加入纤维，就能提升与铝相比的重量优势，这种重量优势从17～18%到25%不等。
项目的关键是，这种材料需要达到与铝材相同的抗拉与抗压负荷能力。durst说，即使这样，仍有若干大小问题需要解决，特别是复合材料与其它材料接合处的腐蚀问题。另外还有噪音，随着汽车不断减重，噪音水平也会增加，因此需要绝缘隔音，这又增加了重量。 
    另一个挑战是，汽车技师对所处理的材料是否熟悉。durst说：“不管是在世界吸塑包装哪个角落，即使是*小型的奥迪修理车间都应该能够修理汽车并替换复合材料零件。”
    制造工艺有待改进。德国设备制造商福伊特(voith)附属公司福伊特复合材料(voith composites)的经理lars herbeck预见到了多个领域的强大需求。例如材料的优化流水作业、每年10万多个零件的定速，以及速度更快的周期等。与速度以秒为单位计算的铝制零件相比较，较大的复合材料零件制造可能需要20分钟至1小时。这在航空航天工业中还可以接受，但在汽车行业大规模的装配线中却行不通，整个汽车行业全球每年产出超过5,500万辆汽车。