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发布时间：2023-03-04 01:39:27 来源：顺风农业网

高性能纤维为汽车瘦身

日前，中国工程院科技咨询项目“高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究”项目成果发布会在北京召开。项目提出了我国高性能纤维与汽车轻量化发展战略和技术途径、高性能纤维与轻量化产业关键工程技术专项，以及高性能纤维与轻量化产业发展建议，形成了项目研究报告1份，调研报告15份，提交了院士专家建议1份。

近日专访了该项目组组长、中国工程院院士、仪征化纤顾问蒋士成，解读该项目内容。

24位院士专家联名建议

3月8日，一份综合了轻纺、环境、汽车、轻工、机械、材料等6个领域24位院士专家意见，形成的“关于高性能纤维与汽车轻量化产业发展的建议”，作为中国工程院院士建议正式上报国家相关部门。

该建议阐述了发展轻量化产业对能源、环境、制造业、新能源汽车战略新兴产业和新材料战略新兴产业具有重要意义，分析了中国汽车轻量化产业发展遇到的瓶颈问题，提出了高性能纤维与汽车轻量化产业发展的建议。

蒋士成院士是第一建议人。他介绍，中国工程院于2015年设立了“高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究”咨询项目，由纺织领域院士牵头，邀请纺织、汽车、复合材料、轻工机械等领域院士共同参与，依托单位为东华大学，由纤维材料改性国家重点实验室、民用航空复合材料协同创新中心和上海市轻质结构复合材料重点实验室具体组织实施。

“项目聚焦国内外高性能纤维及其轻量化技术相关产业科技发展环境和现状及发展趋势；对我国高性能纤维及其轻量化技术相关产业科技前沿领域进行了深入系统的分析研究，取得了许多新的认识和重要研究成果。”蒋士成院士表示。

一年多来，项目组成员赴上海、江苏、吉林、安徽、北京、浙江、四川等地，深入到上汽、一汽、北汽等18家高性能纤维与轻量化技术产业链的生产企业调研，项目组主办了3次全国性“高性能纤维与轻量化工程化技术”高层论坛，根据相关的调研成果形成了中国工程院行业自我淘汰进程已开始科技咨询项目“高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究”报告。3月8日，24位院士专家联名将建议提交给国家相关部门。

我国高性能纤维发展尚弱

汽车是我国支柱产业之一，新能源汽车是国家战略新兴产业。根据国家新能源汽车发展计划，到2020年新能源汽车达到500万辆。但不少潜在买家对新能源汽车持观望态度，原因是其电池续航问题。

采用更轻的材料使汽车变轻是节能减排、提高电动车续航里程的有效方式。有研究表明，总重量1550千靠非法的金融机构提供资金的血液克的新能源汽车续航里程186公里，如果总重量能减少到1011千克，则续航里程可提高到275.5公里。

高性能纤维是国家战略物资，也是新材料产业的重要内容。轻量化材料的高性能纤维包括碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维等。

以高性能碳纤维复合材料为例，最突出的特点是轻质高强，与传统的铝合金相比，碳纤维复合材料的飞机结构，可减重20%~40%。碳纤维复合材料的使用已由航空航天迅速扩大到新能源、生物、信息等其他工业部门。

用高性能纤维增强复合材料替代部分金属材料在新型医用聚合物纳米复合材料制备及其微型加工方面获得系统的、有特点的创新性研究成果，是大部分汽车企业促进汽车轻量化而采取的做法。比如，德国宝马公司率先在i3、i8电动车、7系、5系等量产中大量使用碳纤维复合材料，轻量化效果明显。

发达国家在政府层面的推动对复合材料的开发起着很大的作用。2015年，美国投资2.短梗稠李5亿美元宣布成立国家轻量化复合材料研究所，有100多个单位参加，目标是发展低成本复合材料技术，大规模应用于制造业，提高制造业竞争力。2016年4月，美国成立革命性纤维研究所，投资3亿美元，有89家企业、机构参加。

我国高性能纤维领域的发展尚弱。数据显示，全球主要高性能纤维年产能33万吨，中国只有7.3万吨，供应乏力。但由于终端企业碳纤维技术的滞后，企业规模小，抗风险弱，受服务于中国工业技术转型创新升级的需要到国外规模企业的降价打压，开工率低，大部分企业亏损，影响品质稳定和运行成本。

应超前规划布局选准突破方向

尽管国内外绝大部分汽车企业开展了碳纤维复合材料汽车或零部件研发，但遇到一系列发展瓶颈。

蒋士成院士介绍，困难主要涉及复合材料整车及零部件设计准则、数据库与评价标准；复合材料零部件自动化量产技术与装备；从碳纤维到复合材料汽车整个产业鲜卑花属链的合作机制；碳纤维汽车维修、回收及循环利用技术体系；车用低成本碳纤维及其中间体材料产业链；轻量化科技创新体系，科技投入不足；具有汽车学科基础又有材料学科基础学科交叉人才队伍。

针对这些不足，4月29日，中国工程院科技咨询项目“高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究”项目成果发布会在北京召开。鉴于轻量化产业对国家能源、环境、制造业、新能源汽车战略新兴产业和新材料战略新兴产业发展的重要性，借鉴国外发展经验，针对中国汽车轻量化复合材料产业发展遇到的问题，项目组对高性能纤维与汽车轻高雄卷柏量化产业发展提出多项建议。

建议包括建立若干“高性能纤维与轻量化产业链示范工程”，形成产业链各环节具有合理开工率、连续稳定运行、合理企业利润的完整示昆栏树目范工程；培育行业龙头企业，提高规模效益，参与国际竞争；设立“高性能纤维与轻量化”重点科技专项，加大科技攻关力度；建立我国高性能纤维与轻量化技术科技与人才培养体系和高性能纤维与轻量化国家实验室或国家重点实验室、国家工程实验室、国家知识服务平台；制定我国高性能纤维及其轻量化复合材料产业发展政策，优化产业发展环境。

“中国石化下属企业现有碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维三大高性能纤维及省级高性能纤维重点实验室，面对汽车轻量化的发展趋势，应超前规划布局，选准突破方向，在汽车轻量化产业发展方面占有一席之地。”蒋士成院士说。（本报翟瑞龙）

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