蔚来 ES6 碳纤维车身结构：康得新与蔚来的创新合作成果

“这种合作在ES6上仍有所体现。”12月20日下午6点，康得复合材料股份有限公司副总裁何鹏在带领两批客户参观碳纤维复合材料产业基地后，在电话中告诉经济观察报记者。

12月15日，蔚来汽车在上海东方体育中心举办了今年最重要的活动，活动上发布的第二款量产车型ES6引起了广泛关注。值得一提的是，ES6在全铝车身基础上增加了约2平方米的碳纤维板，成为同级唯一采用铝合金+碳纤维增强复合材料车身结构的车型。

车辆尾部的大部分关键载荷都由碳纤维后地板承担。蔚来ES6的三大部件——碳纤维后地板总成、碳纤维座椅面板总成、碳纤维后地板横梁总成，均由康得新欧洲汽车轻量化设计中心与蔚来汽车联合设计，并由康得复合材料有限公司（以下简称“康得复合材料”）批量供货。

东方证券分析师表示，汽车减重10%，燃油效率可提高6%-8%，汽车减重100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。作为节能减排的主要途径之一，轻量化已被纳入节能汽车标准体系。

被誉为“黑黄金”的碳纤维增强复合材料因质量轻、设计自由度高、集成度强等特点，正成为轻量化材料的新宠。

体重减轻超过30%

康得复材是康得集团与康得新集团联手打造的“碳纤维轻量化产业平台”的核心企业，为客户提供从设计研发、样机试制、测试、小批量生产到规模化供货及服务的碳纤维复合材料部件的碳纤维轻量化整体解决方案。

“其实康得复材在蔚来计划推出ES8的时候，就有了和蔚来合作的想法。但经过一系列的评估和论证，我们发现时机尚不成熟，于是将合作体现在ES6上。2016年7、8月，我们就开始合作进行ES6的设计和研发。”何鹏说。

根据蔚来官方数据，ES6理论年产量为10万至15万辆。对此，何鹏解释道：“对于汽车量产来说，部件生产效率是一个非常重要的认证标准。目前康得复材提供的碳纤维部件生产效率为1分20秒一个部件，与生产金属汽车结构件的效率差不多。”

据介绍，ES6车型采用碳纤维后地板，使得车身整体扭转刚度更高，被动安全性能提升，整体耐用性也大幅提升。另外，碳纤维后地板嵌入全铝车身，相比铝合金减轻重量30%以上，仅为同体积高强度钢重量的1/5。

公开资料显示，碳纤维是一种含碳量超过95%的高强度高模量新型纤维材料，其强度是超高强度钢的两倍以上，比铝轻30%，比钢轻50%，强度是钢材的7-9倍，被誉为“轻量化材料之王”。

“减重是未来汽车的重要发展方向。”中国复合材料集团有限公司原董事长、专家张定金在接受经济观察报采访时表示，碳纤维在模量、密度上优势明显，替代钢材可减重40%以上。

汽车在减轻重量的同时，还需要考虑零部件的受力情况和抗冲击能力，以确保安全。

“在发生碰撞时，碳纤维复合材料的能量吸收能力是钢材的4-5倍，可以在减轻汽车自重的同时，提高汽车的碰撞安全性能。”长期从事碳纤维研究的中国复合材料学会名誉理事沈震在回答经济观察报记者提问时表示。

应用程序加速

碳纤维增强复合材料在汽车领域的应用最早始于赛车，近年来在民用轿车中也得到广泛应用。作为汽车轻量化的重要材料，其应用范围正从内饰向外饰、车身、结构等扩展。

宝马是碳纤维增强复合材料在汽车大批量生产中应用的先行者，2011年宝马在法兰克福车展上首次发布了i3电动概念车和i8混合动力概念跑车，2014年i3成功商业化，碳纤维产品在通用汽车领域的商业化和普及化又向前迈进了一步。

张定金表示，目前，全球各大碳纤维生产企业均已与各大汽车厂商结成联盟，共谋发展。“比如德国的奥迪与福伊特，日本的奔驰、丰田与东丽，美国通用与日本的帝人东邦等等。”

多位接受经济观察报采访的业内人士表示，与国外巨头相比，国内车企在碳纤维领域还处于发展初期、应用规模小的阶段。

“目前，国内一大批汽车企业及碳纤维复合材料企业都在加速布局汽车碳纤维材料领域。”沈震介绍。

2018年6月30日，前途汽车首款车型前途K50在前途汽车苏州生产基地正式量产。值得注意的是，该车车身全由碳纤维材料制成，全车采用29处碳纤维复合材料外壳覆盖件，总重量比传统钢板材料降低40%以上。

来自康得复材的信息显示，康得集团与康得新集团联合打造的碳纤维轻量化产业平台，已与近60家主机厂开展交流合作，已完成多款车型车身覆盖件、车身结构件汽车碳纤维复合材料轻量化项目，合作车企包括：北汽集团、蔚来汽车、上汽集团、长安汽车、吉利汽车、长城汽车、威马汽车等。

需要解决的问题

沈震表示，汽车用碳纤维轻量化是未来汽车轻量化发展的大趋势，但目前汽车用低成本碳纤维及其中间材料产业链的缺失、碳纤维汽车的维护问题都是亟待解决的问题，“成本高问题是最大的障碍。”

“企业从综合角度评估成本，虽然碳纤维材料成本高于钢铁、铝合金等材料，但能耗、维护成本降低，所以全生命周期成本降低。”何鹏介绍，单从材料成本来看，ES6的材料成本控制在300元/公斤以内，而同等情况下采用铝合金材料的成本大约在60元到100元。

“虽然我国几乎所有汽车企业都制定了碳纤维增强复合材料发展规划，并与碳纤维企业建立联盟，但仍存在一些发展瓶颈，如：缺乏复合材料整车及部件设计指南、评价标准及数据库，缺乏复合材料部件自动化量产技术与装备等。”东华大学教授、国家973项目首席科学家于木火在接受经济观察报记者采访时表示。

经济观察报记者在采访中了解到，持同样观点的还有不止一位业内专家。

长期研究碳纤维复合材料的聊城大学材料科学与工程学院老师赵伟说：“工业领域没有统一的体系，没有成熟的制造工艺和设备，直接导致无法降低成本，理论上量产其实还只是个概念。”

在张定金看来，国产汽车采用碳纤维复合材料首先面临的挑战是解决理念问题。“复合材料不应作为金属材料的简单替代品，重点应建立碳纤维复合材料在汽车应用的系统解决方案，形成降低全寿命周期成本的应用理念。”

“其次，应在碳纤维制造商、碳纤维复合材料供应商和汽车制造商之间建立三位一体的战略合作伙伴关系，共同开发碳纤维汽车零部件，建立和完善碳纤维增强复合材料汽车零部件的设计数据和试验方法，开发低成本碳纤维材料。”

本文来自经济观察报