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高科技纖維及復(fù)合材料研發(fā) 不能再后知后覺

  我國應(yīng)加強(qiáng)高科技纖維及復(fù)合材料研發(fā)的前瞻性。在前不久中國化纖工業(yè)協(xié)會(huì)召開的“十二五”碳纖維及復(fù)合材料發(fā)展研討會(huì)上,專家們提出了這一觀點(diǎn)。代表們看似有些激烈的發(fā)言,讓筆者感觸頗深。他們幾乎都談到這一問題,以碳纖維為例,由于我國認(rèn)識上的滯后,碳纖維國產(chǎn)化進(jìn)程落后于發(fā)達(dá)國家?guī)资。在碳纖維的應(yīng)用方面,目前我們的認(rèn)識仍然落后于發(fā)達(dá)國家,這又將導(dǎo)致碳纖復(fù)合材料在相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于發(fā)達(dá)國家。后知后覺,已成為制約我國在高科技領(lǐng)域道路上快速發(fā)展的致命傷。
  
  在今年的上海車展上,中科院先進(jìn)技術(shù)研究院率先展出的一款碳纖維電動(dòng)車著實(shí)讓人眼前一亮,眾多參觀者駐足觀望。前去參觀的溫家寶總理特別鼓勵(lì)中科院要敢于突破、善于創(chuàng)新,在新能源汽車的開發(fā)領(lǐng)域及其產(chǎn)業(yè)化中取得突破性成果。
  
  這輛概念車身材嬌小,從尺寸上看,不過是輛QQ級別的小型車,但正是這輛小型車卻有著超乎尋常的功力。這輛從傳動(dòng)裝置到整體框架全部自主研發(fā)制造的小車采用純電動(dòng)驅(qū)動(dòng),最高時(shí)速可以達(dá)到100公里/小時(shí),充滿一次電可以連續(xù)行駛超過百公里。
  
  比電力驅(qū)動(dòng)更引人注意的是其高剛度車身。這輛車拋棄了傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)車身,大量采用碳纖維材料制成,碳纖維用量達(dá)到了21公斤,加上其他輕量化材料,車上的復(fù)合材料用量達(dá)到了31.36公斤,比使用鋼鐵減輕了60多公斤,超輕量化的車身使得整車的能耗也隨之降低。
  
  更值得一提的是車身采用的碳纖維復(fù)合材料。在車子體重大大減輕的同時(shí),這種材料抗沖擊性遠(yuǎn)超過鋼鐵,特別是用碳纖維制成的方向盤,機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊性相比以前分別提高了35%和20%以上。整車強(qiáng)度理論上也比普通材料車強(qiáng)上20%到30%。
  
  據(jù)中科院先進(jìn)技術(shù)研究院的負(fù)責(zé)人介紹,這款車雖研發(fā)出來不過幾個(gè)月,卻已經(jīng)在工博會(huì)、高交會(huì)等大型展會(huì)上一展風(fēng)采。據(jù)了解,雖然現(xiàn)在這輛車只是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品,但它的市場反應(yīng)已經(jīng)超出了研發(fā)人員的預(yù)料。幾次展示下來,人們感受到了產(chǎn)品極強(qiáng)的市場需求。展出期間,中科院的參展人員不斷收到訂貨合同。
  
  然而,當(dāng)我們將目光投向歐、美、日等發(fā)達(dá)國家時(shí),我們不由得感嘆巨大的差距。目前,在認(rèn)識和成功開發(fā)生產(chǎn)車用碳纖維復(fù)合材料方面,發(fā)達(dá)國家已領(lǐng)先于我們,在碳纖維新材料的運(yùn)用方面也超出了我們一大步,而且他們也已認(rèn)識到推動(dòng)車輛行駛的低碳化,促進(jìn)車用材料的綠色生產(chǎn),必將引領(lǐng)汽車工業(yè)革命性的變革。
  
  目前,德國、日本都已醞釀在未來兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳纖維汽車的量產(chǎn)化。德國碳纖公司與寶馬公司于2009年成立合資公司,投資1億美元在美國建立碳纖維工廠,目的是為了使碳纖維復(fù)合材料大量運(yùn)用于寶馬汽車的制造,使寶馬車領(lǐng)先實(shí)現(xiàn)輕量化。無獨(dú)有偶,日本東麗公司早在2008年就已投資2430萬美元建立汽車中心,將生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合材料首次應(yīng)用于奔馳汽車的制造,使該車減重10%以上。近年來,世界各大汽車制造商已與碳纖維復(fù)合材料廠商聯(lián)手行動(dòng),加快推進(jìn)碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)汽車的減重與節(jié)能。
  
  然而,我國與世界發(fā)達(dá)國家在這一領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用均存在較大差距,究其原因,主要是思想認(rèn)識上遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于發(fā)達(dá)國家,在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展方面缺乏整體性和前瞻性。據(jù)業(yè)內(nèi)人士反映,“十二五”期間,我國將大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),著力發(fā)展節(jié)能型新能源汽車。但就目前而言,國家尚未將新型復(fù)合材料的發(fā)展項(xiàng)目納入國家新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。業(yè)內(nèi)專家指出,我國在碳纖維等高性能纖維及復(fù)合材料的開發(fā)上已落后于發(fā)達(dá)國家數(shù)十年,就不應(yīng)在應(yīng)用及推廣上再被發(fā)達(dá)國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋至身后。
  
  中科院先進(jìn)技術(shù)研究院研制的這款電動(dòng)車,可以說填補(bǔ)了我國這方面的空白,雖然距離該項(xiàng)目量產(chǎn)化還有一段很長的路要走,但畢竟是我國自己的“原創(chuàng)作品”,擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。如果國家相關(guān)部門能夠充分認(rèn)識到高技術(shù)纖維及復(fù)合材料對新能源汽車以及新能源產(chǎn)業(yè)具有重要性,并加以有力的政策引導(dǎo),中國有希望通過自己的力量縮短與發(fā)達(dá)國家的差距。
  
  中國汽車2010年產(chǎn)銷突破180萬輛,躍居世界第一。汽車的減重需求以及對安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保的要求,必將對碳纖維及復(fù)合材料形成強(qiáng)烈需求?罩锌蛙嘇380復(fù)合材料運(yùn)用達(dá)到85%,汽車大量使用復(fù)合材料目前雖滯后于大飛機(jī)制造領(lǐng)域,但這是大勢所趨,我們不能再后知后覺,坐失良機(jī)。