汽車業面臨輕量化大考 康得新押注碳纖維

在各國節能減排政策驅動下，「輕量化」是當前全球各大傳統汽車廠商關注的一大焦點，被譽為「黑色黃金」的碳纖維複合材料正成為實現汽車輕量化的有效途徑。在近日舉行的第十七屆上海國際汽車工業展覽會上，北汽集團、觀致汽車、蔚來汽車等多家車企都展出了使用碳纖維輕量化部件的汽車產品，預示著國內新能源汽車碳纖維複合材料輕量化部件應用時代的到來。

「碳纖維走向汽車輕量化的時代已經開啟。」國內新材料產業老牌上市公司 康得新 董事長鍾玉向記者表示，隨著汽車輕量化的發展，以及國內碳纖維產業規模的擴充、技術工藝的持續改進和成本的逐步下降，未來幾年碳纖維複合材料在汽車行業有望加速普及。

汽車輕量化風潮推高碳纖維需求

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF）是一種含碳量在95%以上的高強度新型纖維材料，它「外柔內剛」，質量比金屬鋁輕，但強度卻高於鋼鐵。憑藉比鋼鋁更強的優異性能，目前碳纖維在民用航空、 機器人 、高速列車和電動車領域正在取代其他材料，成為輕量化重要方向。

在全球汽車領域，2009年寶馬i3率先把碳纖維工藝走向了工業化。寶馬運用一套自動化和智能化的生產，開啟了碳纖維汽車輕量化的先河。不僅寶馬，世界主要汽車主機廠都在碳纖維領域大舉投入，如賓士與東麗成立合資企業，通用與帝人成立合資企業，福特，奧迪，大眾，蘭博基尼等也紛紛與碳纖維生產企業開始合作。在國內，康得新、 和邦生物 、 海源機械 、 精功科技 等多家企業也爭相布局碳纖維產業鏈，推動碳纖維產業化和行業應用。

目前，國內多家汽車廠商已開始嘗試使用碳纖維輕量化部件。在上海車展上，北汽展出的一款即將上市的純電動汽車ARCFOX-1，其車體上半部分為康得新集團旗下康得復材公司設計開發的整體成型碳纖維複合材料上車體；觀致汽車推出了全碳纖維車身的MODEL K-EV超級電動車，其碳纖維結構車身將於2018年由康得復材批量生產；蔚來汽車展出了一輛全碳纖維車身結構的智能純電動超級跑車——EP9，此外還正在開發一款金屬、碳纖維混合車身的純電動汽車，並將在不久的將來大規模量產上市……

近日，康得復材宣布與北汽簽訂了一份碳纖維汽車部件的量產訂單，這也是首個汽車碳纖維部件量產項目的訂單。在此之前，尚未有廠商在批量生產的汽車上規模應用碳纖維部件，也沒有的供貨商批量供應符合汽車要求的碳纖維部件。

北汽集團黨委常委、集團董事李峰認為，未來能夠顛覆汽車行業，或者把汽車行業帶到更高高度的有兩件事情：一個是AI（人工智慧），第二個就是碳纖維輕量化，用碳纖維複合材料顛覆金屬材料。在輕量化方面，北汽集團和康得集團擁有良好合作，首批三個車型的碳纖維部件已經進入量產和准量產的狀態。

「它是碳纖維用於汽車輕量化實現量產的開端。」鍾玉表示，北汽集團同康得復材簽訂的首個碳纖維部件量產訂單，標誌著碳纖維行業真正走向了碳纖維4.0新時代，「具有里程碑式的意義」。

未來四年將投資800億元

汽車碳纖維輕量化浪潮的興起，與近年來全球各國節能減排政策的推進息息相關。2009年全球氣候大會對汽車排放提出了更高要求，政府在該次大會上承諾，到2020年汽車百公里油耗不可高於5升，每公里排放二氧化碳不超過120克。由於發動機技術已經到達一定極限，要解決排放問題，實際上只有一個選擇，即輕量化和發展新能源電動車。

「輕量化、智能化、低碳化是汽車產業未來三個重要驅動要素，其中輕量化將決定一個車輛或者品牌的生存。」鍾玉向記者表示，因為智能化、低碳化都是錦上添花，「輕量化」則是解決生存問題。

研究數據顯示，汽車整車質量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3升到0.6升。對傳統汽車廠商而言，減輕汽車重量是降低排放的最佳手段，而碳纖維材料的應用是實現汽車輕量化的必由之路。

鍾玉告訴記者，目前每年需要碳纖維16200噸，國內企業只能生產3200噸，其他高性能的碳纖維全部需要進口，一些高端碳纖維，國外還在嚴格封鎖。預計到2025年，碳纖維總需求將達到約10萬噸。現在，日本東麗集團已計劃將其產能從2.2萬噸躍升到5.5萬噸，德國計劃將產能從9000噸躍升到4萬噸。康得新也制定了龐大的發展計劃，未來四年將投資800億元，把產能從現有的5000噸碳纖維發展到6萬噸。

「即使如此，這些產能和目前的需求相比仍是杯水車薪。」鍾玉表示，未來幾年康得新的汽車碳纖維輕量化部件會做到1800萬件，按整車來算也就是60萬輛車，遠不能滿足市場需求。

成本瓶頸猶待破解

碳纖維正成為汽車廠商必爭之地。但目前國內碳纖維行業現狀並不樂觀。據業內人士介紹，目前碳纖維廠數量約30家，大多規模偏小，絕大部分都是百噸生產線；另外，整體性能水平也比較低，主要是生產低端產品T300，有幾家能生產相對高端的T700。除此之外，還有60多家複合材料廠，主要是為腳踏車、釣魚竿等提供部件。在這其中，康得新是迄今唯一能提供整體解決方案的廠商。

東興證券 不久前發布研報指出，碳纖維理論產能超過1.9萬噸，但產能利用率低、產業結構低端，缺少高模量高強度碳纖維產品，高端碳纖維仍主要依賴進口。

目前，成本過高被視為制約碳纖維在汽車輕量化應用方面的一大瓶頸。對此，鍾玉表示，碳纖維走向輕量化的時代已經開啟，但碳纖維要真正走向普及很重要的一個條件是「降低成本」，預計未來幾年碳纖維複合材料成本應該可以降至與鋁合金相當的水平，「當這一天到來的時候，就真的是碳纖維普及的時候、顛覆的時候。」

康得新歐洲複合材料研發中心研發總監Thomas Staffenberger博士表示，「低成本」及「產業化」依舊是汽車複合材料技術發展的主要思路。受制於成本因素，無論是原材料成本還是工藝製造成本，碳纖維複合材料需要逐步地從航空航天滲透到跑車、豪華車，最後到普通車型。寶馬公司的成功，也是隨著新技術、新材料的出現，大幅度降低了製造成本后才得以實現的。

據Thomas Staffenberger介紹，康得新歐洲複合材料研發中心已經制定了詳細的五年研發計劃，預計在五年之後，可以使汽車碳纖維複合材料零部件的成本下降為目前的50%甚至更低，同時生產節拍降低到兩分鐘以內，以滿足量產汽車的工業化需求。