鎮(zhèn)江澳盛輕量化汽車(chē)科技有限公司成立于2021年9月，是江蘇澳盛復(fù)合材料有限公司全資子公司。

2024年4月25日，在第四屆車(chē)身大會(huì)上，鎮(zhèn)江澳盛輕量化汽車(chē)科技有限公司研發(fā)經(jīng)理張世偉表示，碳纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀主要聚焦于內(nèi)外飾和結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域。內(nèi)外飾方面發(fā)展成熟，尤其在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，其顯著優(yōu)勢(shì)在于輕量化，且能滿(mǎn)足復(fù)雜造型需求，體現(xiàn)產(chǎn)品的高端化。后裝和改裝市場(chǎng)已相當(dāng)成熟，前裝市場(chǎng)也在近年國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模初步估算已達(dá)數(shù)十億。

在結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，碳纖維因其出色的輕量化效果、高強(qiáng)度和安全性而備受關(guān)注。盡管結(jié)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)工藝已能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，滿(mǎn)足量產(chǎn)車(chē)需求，但其在市場(chǎng)上的應(yīng)用仍相對(duì)較少，尤其在后裝和改裝市場(chǎng)，因涉及車(chē)身整體設(shè)計(jì)，應(yīng)用更為有限。

鎮(zhèn)江澳盛輕量化汽車(chē)科技有限公司研發(fā)經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理:

澳盛碳纖維汽車(chē)零部件開(kāi)發(fā)進(jìn)展

鎮(zhèn)江澳盛成立于2021年，是江蘇澳盛的全資子公司。我們的核心工作是進(jìn)行碳纖維復(fù)合材料零部件的研發(fā)、制造和銷(xiāo)售，核心制造工藝包括熱壓罐工藝、PCM工藝、SMC、RTM、拉擠拉纏、熱塑性模壓等。

當(dāng)前碳纖維應(yīng)用主要聚焦于內(nèi)外飾和結(jié)構(gòu)件兩大領(lǐng)域。在內(nèi)外飾方面，其發(fā)展已相對(duì)成熟，國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。碳纖維的主要優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)輕量化，同時(shí)能夠滿(mǎn)足復(fù)雜的造型設(shè)計(jì)需求。

圖源:演講嘉賓素材

結(jié)構(gòu)件方面，碳纖維因其出色的輕量化效果、高強(qiáng)度和優(yōu)越的安全性而備受關(guān)注。隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，結(jié)構(gòu)件已能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足量產(chǎn)車(chē)的需求。然而，目前結(jié)構(gòu)件在碳纖維領(lǐng)域的應(yīng)用仍然相對(duì)較少。

當(dāng)前，前裝市場(chǎng)正在穩(wěn)步提升，我們也在該領(lǐng)域加大了投入力度。最新發(fā)布的極氪007和極氪001FR均采用了我們的碳纖維零部件。極氪007的尾翼首次采用了鍛造紋理設(shè)計(jì)，極氪001FR的尾翼則采用了斜紋設(shè)計(jì)。這兩款尾翼均采用了閉合的空腔結(jié)構(gòu)，并通過(guò)袋壓工藝實(shí)現(xiàn)了空腔結(jié)構(gòu)一體成型。這種工藝無(wú)需多個(gè)部件組裝，由于其沒(méi)有接縫，不僅提升了美觀(guān)度，還增強(qiáng)了整體性能。同時(shí)，我們的壁厚可以設(shè)計(jì)為1mm甚至更薄，從而實(shí)現(xiàn)極致的輕量化效果。

第二種類(lèi)型的尾翼，我們稱(chēng)之為小尾翼。我們?yōu)橹墙鏢7供應(yīng)的正是這種類(lèi)似于裝飾件的小尾翼。這款尾翼采用了發(fā)泡混合結(jié)構(gòu)，其中外板由碳纖維制成，內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)則運(yùn)用了發(fā)泡工藝，其特點(diǎn)在于采用發(fā)泡填充技術(shù)。這是我們研發(fā)的第二代尾翼產(chǎn)品，相較于第一代尾翼的內(nèi)外板結(jié)構(gòu)件粘接，減少了生產(chǎn)工序，能夠降低成本，生產(chǎn)一致性和產(chǎn)品尺寸更好。

保險(xiǎn)杠的研發(fā)上，我們?yōu)槁诽厮购蜆O氪開(kāi)發(fā)的后保險(xiǎn)杠在工藝上頗為相似，采用熱壓罐+注塑工藝，以確保產(chǎn)品的堅(jiān)固與耐用。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們特別注重產(chǎn)品的美觀(guān)性，通過(guò)軟件分析確定分塊，以達(dá)到最佳視覺(jué)效果。

碳纖維內(nèi)外飾設(shè)計(jì)

在內(nèi)外飾的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，材料匹配關(guān)重要，我們針對(duì)內(nèi)外飾研發(fā)了幾款材料。碳纖維的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了減重50-60%甚至更高的效果，這在當(dāng)前材料領(lǐng)域是罕見(jiàn)的，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的有效減重。此外，我們采用了單向纖維和植物纖維兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式制造零部件。我們還采用了環(huán)氧樹(shù)脂或不飽和樹(shù)脂作為基材，其具有出色的耐腐蝕性和能量吸收性能。

紋理方面，我們目前主要采用三款設(shè)計(jì)。第一款是2*2斜紋，表層使用3K斜紋碳布材料，通過(guò)涂裝實(shí)現(xiàn)表面高光，啞光效果，表面碳纖維紋理保留較好，美感度佳。第二款是金絲混編紋理，通過(guò)3K碳布與金色芳綸纖維混合編織，表面碳纖維紋理更富有立體感。第三款是鍛造纖維紋理，表層使用CF-SMC材料，通過(guò)涂裝實(shí)現(xiàn)表面高光，啞光效果，表面具有獨(dú)特鍛造紋紋理效果。

目前內(nèi)外飾主要制造工藝有熱壓罐、PCM和袋壓三種。熱壓罐工藝的壓力均勻，外觀(guān)紋理質(zhì)量好，溫控均一性較好，產(chǎn)品孔隙率低，性能好，且模具成本相對(duì)較低，產(chǎn)品造型限制低。PCM工藝的設(shè)備能耗低，運(yùn)行成本低，升降溫時(shí)間短，自動(dòng)化程度高，制造效率較高。袋壓工藝壓力均勻，外觀(guān)質(zhì)量好，使用壓機(jī)加熱固化，設(shè)備能耗低，升降溫時(shí)間短，制造效率相對(duì)高。

近年來(lái)，我們也在不斷進(jìn)行優(yōu)化，摸索出了一些新的工藝。如混合模壓，外觀(guān)與功能集成化，整體結(jié)構(gòu)具有更好輕量化效果和更高的強(qiáng)度，一步成型取代了多步驟成型，能夠降低成本。但該工藝的難度較大，需要很多設(shè)計(jì)和不斷迭代，且需要匹配專(zhuān)用的樹(shù)脂材料。二是發(fā)泡混合，三明治結(jié)構(gòu)具有極高的比強(qiáng)度，輕量化效果佳，能夠減少碳纖維用量，降低成本。三是熱塑模壓，成型節(jié)拍快，模壓孔隙率低，易回收，成本較低。

碳纖維結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)

針對(duì)不同場(chǎng)景下的車(chē)身結(jié)構(gòu)件，我們開(kāi)發(fā)了熱固快速成型材料、SMC材料、過(guò)電泳材料、熱塑性復(fù)合材料及玻纖預(yù)浸材料等。碳纖維的快速固化材料采用了T700級(jí)別，拉伸強(qiáng)度高達(dá)1000多mPa。為了滿(mǎn)足部分結(jié)構(gòu)件在整車(chē)電泳過(guò)程中的需求，我們開(kāi)發(fā)了一種高TG材料，增強(qiáng)了其耐溫性。為進(jìn)一步降低成本，我們也在積極開(kāi)發(fā)玻璃纖維復(fù)合材料，包括熱塑性的尼龍加玻纖、不飽和樹(shù)脂加玻纖等。

圖源:演講嘉賓素材

在結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，我們積極推廣多種先進(jìn)工藝，其中纏繞工藝較為突出。我們成立了專(zhuān)注于氫能源的公司，并計(jì)劃于年底實(shí)現(xiàn)設(shè)備的量產(chǎn)，主要用于氫氣瓶的制造。

此外，我們還深入研究了拉纏工藝，該工藝在風(fēng)電領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)正逐步推廣至汽車(chē)制造中。我們?cè)诶瓨O工藝的基礎(chǔ)上，融入纏繞技術(shù)，以確保在維持材料軸向性能的同時(shí)，增強(qiáng)其徑向性能。這種綜合工藝使我們能夠制造汽車(chē)的結(jié)構(gòu)件，如橫梁、承重部件以及電池盒等。

注塑模壓技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)尚處于推廣初期，但在國(guó)際市場(chǎng)上已有廣泛應(yīng)用。我們主要采用玻纖與尼龍結(jié)合的材料方案，注塑部分采用尼龍加60%的玻纖，具有出色的功能集成性和輕量化效果。其成型工藝簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，但表面效果有待提升，更適用于功能結(jié)構(gòu)件的制造，如轉(zhuǎn)換器支架、剎車(chē)踏板等。模壓注塑技術(shù)的難點(diǎn)在于大絲束碳纖維較難浸潤(rùn)，導(dǎo)致我們只能使用小絲束碳纖維，成本較高。

混合模壓方面，多材料混合模壓的功能兼容性較好，我們?cè)谳嗇灢迤暇筒捎昧恕斑B續(xù)纖維+短纖維+鈑金+預(yù)埋”的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括預(yù)埋件的收縮痕控制以及預(yù)埋結(jié)構(gòu)材料流動(dòng)性問(wèn)題。

我們堅(jiān)信，優(yōu)秀的產(chǎn)品源于卓越的設(shè)計(jì)。因此，我們期望與客戶(hù)進(jìn)行更深入的交流與合作，共同參與到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中。