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行业分析

康得集团:2020年让碳纤维的成本下降到铝合金车身的水平
来源:钛媒体  2017-11-10 14:42:57
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=5802       “我们要在2020年,让碳纤维的成本下降到铝合金车身的水平。”11月6日,康得集团常州碳纤维车体及部件生产基地奠基仪式上,康得集团董事长钟玉告诉媒体。

       碳纤维被誉为“材料之王”,同时也有“黑色黄金”之称。据钛媒体了解,应用于汽车行业的碳纤维材料,成本每吨在20万元左右,为奥迪、特斯拉等高端车系使用的铝合金材料每吨在2万元左右,而汽车大面积应用的常规材料高强度钢,每吨只有3000元左右。成本上的悬殊差距让碳纤维在很长一段时间内都远离普通消费市场,只为跑车、改装市场所青睐。

       据钛媒体获悉,康得集团已经在多地建立碳纤维原丝、碳纤维车体和部件生产基地,推动碳纤维在汽车行业的规模化应用,以寻求碳纤维成本快速下降的切入点。

       官方信息显示,常州康得复材碳纤维车体及部件生产基地由康得集团、北汽集团、常高新集团三方投资120亿元,分三期建成,建成后,设计年产能600万件,项目首期将于2019年6月建成投产。

       此前,康德集团旗下公司康得复材位于河北廊坊的工厂也已经投入建设,建成后将年产5万辆新能源汽车碳纤维车体、150万件碳纤维部件。

       据不完全统计,长三角城市群的30城中,有14城已拿到或规划有新能源汽车项目,目前已经涉及新能源汽车项目20个,累计计划产能279.5万辆。康得复材常州工厂的落成,无疑是在廊坊工厂覆盖华北地区之后,再次辐射到长三角地区的新能源汽车市场。

       押注汽车行业,一夜鹊起

       碳纤维的发展历史已久,光威碳纤、中富神鹰都是国内碳纤维企业代表,而在国外,日本的东丽和帝人更是占据了高性能碳纤维的市场半壁。但是康得集团却凭借碳纤维、汽车车体和部件生产加工、材料和设计研发等全产业链布局,几乎一夜鹊起。

       据钛媒体了解,2011年,康得集团成立中安信科技公司,投资50亿元进行碳纤维生产。康得集团董事长钟玉介绍,包括T700、T800、T900、T1000这样的高端碳纤维,已经能够在中安信实现千吨线的规模量产,良品率达到了97.5%。

       此外,康得集团、康得新集团也在德国慕尼黑相继成立了欧洲复合材料研发中心和康得新-雷丁欧洲汽车轻量化设计中心。而随着廊坊和常州两大车体部件工厂落成,康得集团已经完成了面向汽车行业的全套碳纤维应用解决方案。

       根据国务院《中国制造2025》和工信部的《节能与新能源汽车技术路线图》,我国汽车产业规模2020年将达3000万辆,新能源车占比2020年要超过7%,达到200多万辆,动力电池的技术瓶颈让电动车面临续航短缺问题,汽车减重成为解决该问题的重要途径。

       而且,上述规划对节能环保也提出了硬性指标,到2020年,汽车需要实现10%的减重,综合油耗也要控制在百公里5L以内。但是从行业发展来看,通过发动机改良和优化风阻系数降低油耗的空间已经不大,汽车减重再次担当起提降低油耗的重任。报告数据提供了支撑,汽车每减重100公斤,百公里油耗就能下降6-8%。

       也就是说,不管是燃油车还是新能源车,都面临直接的减重需求,而碳纤维被认为是现阶段的减重利器。

       “碳纤维的抗拉强度是钢的10倍,但碳纤维和钢的比强度是1:16,一个钢车体是460公斤,一个碳纤维车体仅75公斤。”钟玉说,“使用碳纤维的汽车将在减速、刹车和安全性等方面得到提升。”此外,据钛媒体了解,碳纤维的震动阻尼只有2秒,使用碳纤维的汽车NVH性能也将得到提升。

       不过,即便使用碳纤维的益处不少,但成本依然是汽车厂商的首要考虑,而且,碳纤维复合材料的使用,将对传统的汽车冲压、焊接等产线带来一定冲击。也就是说,投资碳纤维产业的风险依然不少,钟玉表示,康得集团的碳纤维全产业链布局能够快速实现,正是因为敢于去做。

       钟玉介绍,目前康得集团旗下的碳纤维结构件和车体生产公司康得复材,已经与国内超过50家车企合作。除了在常州工厂项目合作的北汽,蔚来汽车也与康得复材有十亿级别的订单合作,将用于蔚来汽车2019年上市的第二款量产车。

       此外,观致、长安等都与康得复材有明确的业务合作。而在康得集团、康得新集团旗下的德国慕尼黑设计研发中心,与其合作进行部件设计和样品试制的车企也达到57家,包括与宝马、奔驰、沃尔沃等。

       钟玉告诉钛媒体,为了缓解价格压力,康得集团面向汽车厂商的碳纤维复材应用有三种方案:

       第一是使用标准件,比如轮毂,比如说汽车的尾灯,或者侧灯或者后视镜等等这样一些标准件,比如说前后保险杠,带有很多装饰性的,比如做碳纤维的电池箱等等,汽车因为全球工业化生产,标准件是非常多的;

       第二大类型是增强件,也是目前汽车绝大部分采用的。一方面是成本的原因,更重要的是生产线的原因,因为它不用改生产线。现在宝马5系、7系率先开发的钢铝碳纤维结合的汽车部件就属于这一类,产线不用改,只涉及装配,这个盖是钢的还是铝的还是碳纤维的,没关系,装上去就完了。

       还省了很多原来的钢板裁切,冲压、点焊这些工序。所以现在一般是这种量生产的比较大,(一辆车的用量)一般是在十几件,一二十件;

       第三大类型就全碳纤维的,这就要重新建生产线,这个生产线非常简单,甚至没有生产线了,有一个机器人,部件一粘就完了,不是大生产线了,完全是新的模式。比如重庆快星做的一个车,观致全碳纤维的赛车,覆盖件等等前后都是碳纤维的,一个车体所有的门全算上,(车重)才120公斤。

       “吉利李书福曾经和我讨论过,说你碳纤维价格太多,20万一吨,钢只有几千块。”钟玉说,“我告诉他,钢铁材料你需要冲压、裁切等一系列工艺,每一个产线的投入都是上百亿,而且钢铁车身的重量是460公斤左右,一辆碳纤维车身的重量可以达到75公斤,省了300公斤,加速性能、电池续航都能提高,所以对于汽车厂商来说,这是需要综合平衡考虑的问题。”

       攻克规模化应用难题:生产成本

       一方面在采用各种灵活方案将碳纤维推向市场,一方面,康得集团也在通过一系列布局和资源整合,降低碳纤维生产成本。

       9月份,康得集团与山东荣成签订战略合作协议,将建成年产6.6万吨的高性能碳纤维生产项目。钟玉表示,位于荣成的碳纤维工厂,获得了当地政府在电价、水价等各方面的支持。“我们这个工厂的工业用电只有2毛多每度电。”钟玉表示,“还有水,碳纤维的生产需要大量的水,当地政府也准备了1亿立方的水库。”

       通过这些资源的整合,碳纤维原丝的生产成本将获得一定下探。但是还远远不够,技术上的创新和各项生产工艺结合,同样是降低成本的主要途径。钟玉告诉钛媒体,康得集团主要通过三种途径继续降低生产成本:

       第一是设计。针对不同的车身部件,采用不同的碳纤维牌号,例如,结构件要求的强度高,可以用编织的T700碳纤维复合材料,而对于覆盖件这类强度要求不高的部件,则可以用成本较低的短纤维加强,而车顶受力不大,可以用可回收料等等。成本是设计出来的。

       第二是材料端。康得集团目前通过中安信投产的是12K和24K的碳纤维丝,而接下来康得集团将会投产一条50K的生产线,专门用于电动汽车。12K中的K代表1000,就是每股碳纤维丝有1.2万根单丝,24K就是每股2.4万根,50K就意味着有5万根,同样的设备和速度下,单股的产能大幅提升,成本也会随之降低。

       第三是工艺端。工艺端包括两个方面。康得复材目前生产工艺传承自宝马的生产线,对于碳纤维材料的利用率是50%,剩下50%都是废料再回收,目前,康得复材正在与慕尼黑工大共同研发一项新技术,能把材料利用率提高75%;

       同时,双方也在联手推动生产效率,把2分钟一个部件再提高到1分钟一件。

       “不要看短短1分钟,整个厂的建筑、设备、固定资产、人员这些费用不变,但是你的产能提高了一倍是什么概念?成本就降低了一倍。”钟玉说。

       “所以我们有信心在2020年,把碳纤维的成本降到与铝合金一样的水平。”钟玉多次表示。

       如果钟玉的承诺成真,对于中国的新能源汽车产业,无疑是一个福音。电池能量密度和充电效率面临顽固的技术瓶颈,提高续航的主要可行途径就是汽车车身的轻量化。

       那么,康得集团能成为这个及时的送水人吗?答案揭晓的时间并不长。 文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=5802