康得復(fù)材：輕贏未來

文/賈亞莉·FM記者

隨著日益嚴(yán)格的汽車能耗和排放標(biāo)準(zhǔn)出臺，使得各大車企把新能源汽車和汽車輕量化作為了主要發(fā)展方向。技術(shù)的發(fā)展使智能汽車、無人駕駛不僅停留在概念層面，也會逐步成為現(xiàn)實，為了解決配套實現(xiàn)軟件功能而增加的硬件，以及新能源汽車電池的自重等問題，汽車輕量化變得非常迫切。新材料、新技術(shù)開始應(yīng)運(yùn)而生，其中最為引人注目的就是應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料實現(xiàn)白車身的輕量化。

2018年6月，本刊記者參觀了中德合作的典范——康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司（以下簡稱康得復(fù)材），并對康得復(fù)材副總裁兼首席技術(shù)官何鵬先生進(jìn)行了采訪，請何鵬先生帶領(lǐng)我們了解一條不一樣的汽車輕量化之路。

康得復(fù)材副總裁兼首席技術(shù)官何鵬

何鵬，畢業(yè)于德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工程博士，師從德國著名輕量化技術(shù)專家Horst Baier教授。曾任職于德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)輕量化技術(shù)研究所、德國寶馬（BMW）汽車公司和德國愛達(dá)克（EDAG）汽車設(shè)計公司、中國科學(xué)院海西研究院泉州裝備制造所，主要從事機(jī)械裝備的數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)、輕量化設(shè)計與制造技術(shù)、纖維復(fù)合材料裝備設(shè)計與制造技術(shù)及其應(yīng)用研究工作。2015年下半年加盟康得集團(tuán)，協(xié)助鐘玉董事長建設(shè)碳纖維輕量化平臺，從零開始組建康得復(fù)材汽車產(chǎn)業(yè)體系。

應(yīng)運(yùn)而生

康得復(fù)材成立于2014年，是康得集團(tuán)、康得新集團(tuán)攜手打造的“碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)平臺”的核心企業(yè)，是在“汽車輕量化”大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的高新技術(shù)企業(yè)?？档眉瘓F(tuán)成立于1988年，已經(jīng)有三十年的歷史?？档脧?fù)材現(xiàn)處于成長期，一期項目已完成且具有年產(chǎn)30萬件產(chǎn)能，二期120萬件產(chǎn)能項目已經(jīng)啟動、正在建設(shè)中。

康得復(fù)材現(xiàn)有生產(chǎn)線包括：碳纖維經(jīng)編織物生產(chǎn)線、碳纖維機(jī)織物生產(chǎn)線、預(yù)浸料生產(chǎn)線、碳纖維復(fù)合材料部件生產(chǎn)線，所采用的新一代HP-RTM、Surface-RTM、濕法模壓等工藝成熟可靠，成型周期可縮短至2～3分鐘，實現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料及其部件的規(guī)?；慨a(chǎn)。

目前，康得復(fù)材與包括北汽、蔚來、廣汽等多家國內(nèi)汽車公司開展戰(zhàn)略合作，為寶馬、豐田、北汽、蔚來、長安、東風(fēng)等60余家國內(nèi)外汽車廠商進(jìn)行碳纖維部件合作設(shè)計開發(fā)和制造，成功打造了以新能源汽車碳纖維部件為主要市場，同時積極拓展民用航空、風(fēng)力發(fā)電、軌道交通等領(lǐng)域，面向中高端碳纖維應(yīng)用市場，整合全球優(yōu)質(zhì)資源，打造國際領(lǐng)先的碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)平臺。

優(yōu)勢得天獨(dú)厚

車重每減小10%，油耗可降低6%～8%，排放量可降低5%～6%，0～100km/h加速性能可提升8%～10%，制動距離縮短2～7m；車身輕量化后整車重心可實現(xiàn)下移，提升了汽車操縱穩(wěn)定性，碳纖維還具有極佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是鋼的6～7倍、鋁的3～4倍，這進(jìn)一步保證了汽車安全性，車輛運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定；此外，碳纖維還具有更高的振動阻尼，可提高整車舒適性。

從長期來看，隨著碳纖維原材料價格不斷下降和新工藝的持續(xù)進(jìn)步，碳纖維復(fù)合制件的價格競爭力將會越來越強(qiáng)。對于超跑車或者轎跑車，碳纖維價格敏感性較低。這也是為什么碳纖維較早應(yīng)用于F1賽車和各種豪華跑車的原因。碳纖維車身較輕，抗沖擊能力強(qiáng)，大大降低了賽事中的重傷事故。

碳纖維復(fù)合材料部件生產(chǎn)線

2018年北京車展上康得復(fù)材展示的為客戶最新打造的碳纖維純電動跑車

碳纖維復(fù)合材料白車身

康得集團(tuán)、康得新集團(tuán)、康得復(fù)材全資收購寶馬一級供應(yīng)商——德國SGL Kümpers公司

對于量產(chǎn)高檔轎車而言，價格因素目前已經(jīng)得到較好地控制，量產(chǎn)中數(shù)量是關(guān)鍵。何鵬說：“德國汽車廠做過測算，兩萬輛到三萬輛是一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)?shù)陀谌f輛時，使用碳纖維復(fù)合材料車身綜合性價比會更高。這是由于對比傳統(tǒng)車用材料，碳纖維具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，比如優(yōu)異的材料性能(輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、高疲勞強(qiáng)度等)和功能集成設(shè)計。譬如，傳統(tǒng)材料制造的白車身由250～300個部件組成，而碳纖維車身只需50～60個部件。這樣新車型模具工裝投入就能大大減少，并且裝配也更簡單；另外在新車型開發(fā)階段就不用投入涂裝線，不僅對環(huán)境污染減少到最小，而且對于企業(yè)來說，也可以減少一筆價格不菲的涂裝投入。對于外覆蓋件，康得復(fù)材Surface-RTM工藝可以進(jìn)行批量化生產(chǎn)，該技術(shù)可使得零件達(dá)到A級表面，無需進(jìn)行表面處理直接噴涂面漆，大大節(jié)省后續(xù)的周期和成本?！?/p>

產(chǎn)業(yè)布局

隨著中國汽車企業(yè)技術(shù)水平不斷提升，消費(fèi)者對產(chǎn)品質(zhì)量和安全性要求越來越高，國內(nèi)復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)不斷壯大，不僅是國外新能源汽車領(lǐng)域，國內(nèi)的主要車廠也已經(jīng)開始在碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域布局，康得復(fù)材和各大整車廠之間通過項目合作，共同進(jìn)行技術(shù)和研發(fā)能力的儲備，共同推進(jìn)碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)的應(yīng)用。我國的新能源汽車行業(yè)走在全球前列，2017年全球共銷售新能源汽車150萬輛左右，我國能占到近八十萬輛，超過一半份額。2020年之后，中國一定是汽車復(fù)合材料應(yīng)用的最大市場，極有可能會引領(lǐng)全球車用復(fù)合材料的發(fā)展。

何鵬介紹道：“我國碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)。我們使用的設(shè)備基本上都是國外進(jìn)口的，因為碳纖維復(fù)合材料成型技術(shù)在國外的發(fā)展各方面已經(jīng)成熟，中高低檔的應(yīng)用都比較全面。在我國碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于低端領(lǐng)域——體育休閑用品。高端應(yīng)用方面基本上處于探索期，尤其是碳纖維汽車量產(chǎn)部件這類領(lǐng)域基本上是空白狀態(tài)。面對這些挑戰(zhàn)，我們尋求了一個創(chuàng)新的解決之道?？档眉瘓F(tuán)攜手康得復(fù)材、康得新集團(tuán)整合全球優(yōu)勢資源，打造從碳纖維、輕量化設(shè)計、材料工藝研發(fā)、規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)到4.0版智能化制造工廠，給客戶提供全方位的碳纖維輕量化整體解決方案。我們與研究水平世界領(lǐng)先的德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)碳纖維復(fù)合材料研究所合作建立康得新歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心，該研發(fā)中心投資3000萬歐元，吸納了德國以及歐洲最先進(jìn)的復(fù)合材料研究資源，為碳纖維的應(yīng)用持續(xù)提供最新技術(shù)、為產(chǎn)業(yè)鏈提供源源不竭的發(fā)展力量?！?/p>

康得復(fù)材領(lǐng)創(chuàng)的“1+N”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

2018年5月18日，康得復(fù)材同德國Kümpers GmbH在德國巴伐利亞州慕尼黑簽署股權(quán)購買協(xié)議(SPA)，全資收購其子公司SGL Kümpers GmbH &Co.KG（西格里-庫鵬思有限兩合公司，以下簡稱“SGL Kümpers”）。SGL Kümpers是歐洲知名的復(fù)合材料織物生產(chǎn)企業(yè)，旗下產(chǎn)品包括玻璃纖維、碳纖維機(jī)織織物、NCF經(jīng)編織物及3D編織織物，長期為寶馬、奧迪等汽車主機(jī)廠，Enercorn、TPI等知名風(fēng)電企業(yè)提供玻纖及碳纖織物產(chǎn)品。SGL Kümpers作為寶馬的一級供應(yīng)商，與寶馬共同開發(fā)了寶馬新7系碳纖維復(fù)合材料側(cè)邊梁的3D編織預(yù)成型體。

收購SGL Kümpers后，康得復(fù)材將成為寶馬新7系3D編織側(cè)邊梁預(yù)成型體的唯一外部供應(yīng)商，并以此進(jìn)入寶馬供應(yīng)商體系。通過吸收3D編織預(yù)成型量產(chǎn)技術(shù)，康得復(fù)材將進(jìn)一步提升自己在3D編織領(lǐng)域的技術(shù)實力。

“1+N”產(chǎn)業(yè)體系

眾所周知，復(fù)合材料的問題非常復(fù)雜，成本控制、工藝技術(shù)等問題都需要通過產(chǎn)業(yè)鏈來解決，康得復(fù)材正是通過資本、技術(shù)、人才以及供應(yīng)商和合作伙伴的全球整合，將優(yōu)勢資源牢牢掌握在自己手中，打造了其在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢，使其在項目開發(fā)和客戶開發(fā)方面獲得成功，并得到了國際合作伙伴的認(rèn)可，形成了康得復(fù)材獨(dú)有的運(yùn)作模式，積累了豐富的運(yùn)營經(jīng)驗。

何鵬說：“目前，康得集團(tuán)、康得新集團(tuán)攜手康得復(fù)材，整合全球先進(jìn)復(fù)合材料設(shè)計研發(fā)及其制造技術(shù)優(yōu)勢資源，打造一個世界級碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)平臺。在這一平臺之上，一個個不同領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)體系正在形成。這就是我們提出的‘1+N’的產(chǎn)業(yè)模式?！?/p>

2013年開始，康得集團(tuán)就開始在河北廊坊建設(shè)年產(chǎn)5100噸高性能碳纖維的生產(chǎn)基地——中安信科技有限公司，其碳纖維生產(chǎn)規(guī)模國內(nèi)第一，技術(shù)國際領(lǐng)先，為產(chǎn)業(yè)平臺提供關(guān)鍵原材料。中安信生產(chǎn)的T700、T800、T900、T1000級和M系列產(chǎn)品良品率已達(dá)到97.5%，經(jīng)北京航空航天大學(xué)、北京化工大學(xué)、中航復(fù)材等多家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，各項性能均達(dá)到或超過日本同類產(chǎn)品指標(biāo)，可廣泛用于汽車、民用航空、高鐵、風(fēng)電、壓力容器等高端技術(shù)裝備和民用領(lǐng)域，并為未來的持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)奠定重要基礎(chǔ)。

位于山東榮成的康得碳谷項目總投資500億元，計劃到2023年建成年產(chǎn)6.6萬噸高性能碳纖維生產(chǎn)基地，屆時將成為全球最大的高性能碳纖維生產(chǎn)基地，以滿足新能源汽車、民用航空等高端工業(yè)對高性能碳纖維的增長需求，推動我國碳纖維行業(yè)趕超世界先進(jìn)水平。

2018年，康得復(fù)材與立邦涂料（中國）有限公司宣布在碳纖維復(fù)合材料制品的“綠色”涂料體系涂裝工藝的開發(fā)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等領(lǐng)域開展全面合作。

康得復(fù)材正在產(chǎn)業(yè)鏈的上下游布局，力爭通過碳纖維的規(guī)?；瘧?yīng)用把碳纖維的成本降下來，2018～2020三年之內(nèi)，通過原材料成本降低、回收纖維利用、工藝過程優(yōu)化，以及從設(shè)計上進(jìn)行功能集成和性能集成等多種方式把碳纖維復(fù)材應(yīng)用的成本降低30%以上。何鵬說：“因為成本的控制對于汽車來說至關(guān)重要，誰能把降本之路走好，走在前面，誰能把它設(shè)計出來，應(yīng)用進(jìn)去，讓客戶獲得更大的優(yōu)惠，誰就能占領(lǐng)制高點(diǎn)。當(dāng)然，降本之路要根據(jù)不同的車型等級、不同的產(chǎn)量要求對設(shè)計方案、材料工藝路線、相關(guān)制造技術(shù)進(jìn)行差異化調(diào)整，幫助用戶找到更合理、更適合的輕量化解決方案。”

人才戰(zhàn)略與未來之路

在產(chǎn)業(yè)體系籌備伊始，康得復(fù)材首先著眼于引進(jìn)最合適的人才，就拿康得復(fù)材的總裁謝富原來講，他是國內(nèi)外復(fù)合材料，特別是航空復(fù)合材料領(lǐng)域當(dāng)之無愧的權(quán)威專家，在該領(lǐng)域擁有豐富的開發(fā)制造經(jīng)驗。

“康得復(fù)材關(guān)于人才戰(zhàn)略也有很多創(chuàng)新，國內(nèi)在汽車復(fù)材上的經(jīng)驗太少，體系發(fā)展也不完善，很多做復(fù)合材料的不是汽車行業(yè)出身，對汽車的制造體系、成本控制要求、質(zhì)量控制要求、整個的流程規(guī)范、技術(shù)文檔都不了解；在汽車領(lǐng)域工作多年的人才，又對復(fù)合材料的成型特性知之甚少。我們需要具備綜合素質(zhì)的人才，既要懂材料，又要懂汽車、懂設(shè)計制造、工藝開發(fā)、設(shè)備裝配、廢棄物回收，因為大型量產(chǎn)問題很多，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致整個項目停車。因此，全能型人才對于汽車復(fù)材的應(yīng)用非常重要，也需要引起行業(yè)內(nèi)的足夠重視”，何鵬說。

“康得復(fù)材積極地跟汽車廠開展戰(zhàn)略合作，一切指標(biāo)落實在項目上，通過在技術(shù)體系建設(shè)上、研發(fā)能力建設(shè)上、人才培養(yǎng)上三方面進(jìn)行全方位合作，將汽車復(fù)材的發(fā)展理念傳遞出去，汽車主機(jī)廠把所有的風(fēng)險都了解清楚后，幫助他們完成戰(zhàn)略決策。

“在發(fā)展戰(zhàn)略上，康得復(fù)材將中短期重點(diǎn)目標(biāo)設(shè)定在汽車上，因為這是一個新而大的增長點(diǎn)；而提到中長期目標(biāo)，航空一定是發(fā)展的重要領(lǐng)域。未來，康得復(fù)材要實現(xiàn)海陸空三駕馬車并駕齊驅(qū)，帶動康得復(fù)材的大產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“就像汽車領(lǐng)域我們找到了寶馬最大的供應(yīng)商GFG和SGL公司一樣，航空復(fù)合材料領(lǐng)域我們找到了波音的供應(yīng)商——意大利Leonardo公司，迅速利用這種高位優(yōu)勢開展共贏合作。有了核心的人、核心的合作伙伴、核心的碳纖維材料、核心的技術(shù)和經(jīng)驗，再加上強(qiáng)大的資本實力、好的客戶和合作伙伴的認(rèn)可以及政府的支持，一定能把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機(jī)、做成大事。”何鵬博士信心滿滿。

關(guān)于未來的規(guī)劃，海上有風(fēng)力發(fā)電、船舶項目；陸地上有汽車、軌道交通項目；天空上有大飛機(jī)和無人機(jī)項目?？档脧?fù)材對其未來發(fā)展和市場方向有清晰的計劃和實施步驟，且各個領(lǐng)域的項目都在穩(wěn)步推進(jìn)。

結(jié)束語

碳纖維復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用可以說是時代的號召，應(yīng)運(yùn)而生。新能源汽車的輕量化發(fā)展符合國家的環(huán)保要求，航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)更是我國“十三五”規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域?？档脧?fù)材構(gòu)建“1+N”產(chǎn)業(yè)模式，從規(guī)?；⒏叨嘶祭w維生產(chǎn)、輕量化設(shè)計、材料工藝研發(fā)到批量化生產(chǎn)、碳纖維回收等，系統(tǒng)性地規(guī)劃、建設(shè)了其發(fā)展的各個市場領(lǐng)域，聯(lián)合了全球眾多實力派企業(yè)參與其產(chǎn)業(yè)體系，合作共贏，相信通過一系列的舉措，康得復(fù)材會逐漸發(fā)展成為世界碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，推動碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。