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“氢·轻”胜未来,从氢能与碳纤维深入思考新能源汽车发展新理念

2018-12-18 09:07 编辑:杨静

  12月15日,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢在《人民日报》发表关于“促进新能源汽车产业健康发展”的三千字长文,并在文中4次强调氢能和燃料电池,这是万钢继今年数次公开倡导发展氢能燃料新能源汽车的再一次强力倡议。

  新能源汽车发展要承担起汽车产业的转型升级和大气环境保护的双重责任,这是政府与汽车产业链各方共同面向未来的挑战。挑战即是机遇,这也再一次验证了以先进高分子材料康得/康得新等为代表的诸多企业多年的先行布局与积极准备,新能源汽车发展离不开的氢能、燃料电池和碳纤维复合材料产业将有一个强劲增长的未来十年!

  不久前,万纲在国际氢能与燃料电池汽车大会主旨演讲时透露,2020年纯电动汽车的财政补贴将整体撤出,这意味着,2020年新能源汽车财政补贴完全退坡后,氢能及燃料电池将成为唯一获得补贴的动力电池技术路线;而最新发布的蔚来汽车亦采用了康得复材提供的碳纤维复合材料车身和底盘,这标志着汽车产业发展的巨大变革正在来临。

  其实,早在中国《节能与新能源汽车技术路线图》提出时,就已经划了重点:2030年,我国燃料电池汽车的发展目标为百万辆,并着重指出,汽车轻量化重点发展碳纤维复合材料技术,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用,整车减重35%,碳纤维使用量占车生5%,以此推动我国汽车燃料的低碳化、多元化,降低对石油的依赖。

  为何新能源汽车补贴整体骤减大局已定,独有氢燃料电池汽车独享不退坡最惠待遇,竟破局增长剑指100万辆目标?为何轻量化技术的终极目标是碳纤维复合材料,并要于2030前实现市场的商业化?

  我们看到,“氢”正在成为未来新能源汽车发展的终极解决方案,“碳纤维”正在成为汽车轻量化、保障氢能储运的终极材料不二之选。

  氢能时代即将来临。氢在元素周期表中位列第一,是宇宙中分布最为广泛的物质,宇宙质量的75%都是氢。理论上讲,地球上的氢能取之不尽、用之不竭。氢燃料电池技术唯一排放的副产品是热水,这是一个完全不含二氧化碳的循环,从而达成再生能源。也正是源于其零排放、零污染,单次氢燃料补给仅需约数分钟,氢燃料电池技术被广誉为新能源汽车发展的终极解决方案。

  很多国家已经将氢能上升能本国的基本战略,中国市场巨大,氢能源技术前景广阔,越早利用氢能源,就能够越早享受到氢能源带给经济和社会的好处。预计2050年,中国将率先进入氢能源时代。国际氢能源委员会《氢能源未来发展趋势调研报告》指出,氢能源是能源结构转型的重要方式,到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,氢能源将占整个能源消耗量的大约20%。预计到2030年,全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆,能够催生相当于2.5万亿美元的商业价值。

  碳纤维轻量化呼之欲出。自爱迪生发现碳纤维材料以来,已有上百年的历史,正因其轻密度、高强度、耐腐蚀、耐高温和耐疲劳的优异性能,成为大国竞争的“新材料之王”,数百年来,这个美誉从未被取代。

  碳纤维的密度接近钢铁材料的五分之一,目前车体常规重量在400-500公斤,而一个全碳纤维跑车的车体重量不足百公斤。汽车重量每减小10%,可降低6%以上的油耗使续航能力大幅提升,降低5%以上的排放。正因其广泛的应用前景,碳纤维被称为21世纪即将井喷的“黑色黄金”。

  应对储氢运输及整体应用安全性 碳纤维复合材料成为氢燃料汽车的完美搭档

  安全性永远是汽车制造首要考量的第一关键指标。氢成为战略能源纳入市场化管理,使用高强充碳纤维材料制成的高压氢气罐,碳纤维热塑性树脂材料制成的电池堆框架结构材料;碳纸制成的燃料电池电极……都将成为创制科学安全的车载氢罐技术标准和检测体系的必选项。

  不仅如此,在车辆工程上轻合金需要9秒可以停止震动,而碳纤维2秒就能停止。汽车每减重10%,就能带来加速性能8%左右的提升,制动距离也将缩短2~7m,碳纤维材料独有的良好减震性对于汽车的NVH性能以及智能驾驶元器件的保护都有正向作用。

  最轻气体氢能与轻量化材料碳纤维正被新能源汽车发展寄予着全面提质增效降耗的最重使命,顺应大势,把握创新合作大局,国内外的车企早已布局新能源汽车业务并卓有成效。

  懂材料、懂车的中国高分子材料企业康得、康得新,整合优势资源,构建了全球化的碳纤维产业平台,实现从原丝到碳丝、再到碳纤维复合材料的研发、设计、生产的全产业链整合,已完成高端化、平台化,正在走向规模化,已为超过50家主机厂提供了汽车轻量化整体解决方案,为新能源汽车发展提供重要的战略支撑。正如康得/康得新董事长钟玉所讲,“氢能源正在成为全球最具发展潜力的清洁能源,碳纤维正在成为再制造业大规模应用的主要力量,这是一项产业,更是一项事业,需要资本、技术等资源长期密集的投入,汽车产业链正在呈现出上下游协同发展、开放创新的融合大趋势。”

  全球汽车业的竞争,就是能源环保的竞争,氢燃料电池技术正在承担最“重”任务,碳纤维“黑科技”正在走进现实,我们相信,这将从根本上应对环保和能源两大严峻挑战,并将引发一场真正的汽车技术革命。以康得、康得新为代表的中国企业,迎立潮头,已携同产业合作伙伴按下中国能源汽车发展的快进键,共同赢得产业新未来。