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康得复材总裁谢富原做客人民网高端访谈

康得复材2018-11-06 16:09:54

4月25日,北京国际汽车展览会正式拉开帷幕,康得复材总裁谢富原先生应邀做客人民网驻北京车展现场的视频直播间,和广大网友畅聊碳纤维复合材料在汽车上的应用和发展,赢得广泛关注。


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主持人:大家好,欢迎关注人民网视频访谈,我是王婕。我在北京车展现场,现在作客我们访谈的嘉宾是康得复材总裁谢富原,谢总,欢迎您!


谢富原:主持人,观众朋友大家好。


主持人:谢总,我们知道您是复合材料的专家,先给我们介绍一下复合材料吧?


谢富原:好的,复合材料说起来离我们生活很远,但是实际上它离我们生活很近。复合材料如果从概念上来讲,它是由两种材料发挥各自材料的优势,然后形成了一种新材料,这种材料它分为基体材料和增强材料,增强材料主要是给复合材料提供结构、强度、刚度,基体主要是起到粘接的作用,把增强材料粘接到一块。增强材料一般是由纤维组成的,有碳纤维、有玻璃纤维,有凯夫拉纤维等等。这个基体有金属和非金属的,我们生活中通常用的很多的复合材料的基体,主要是树脂。


大家对复合材料觉得好像不理解,实际上举一个简单的例子,在生活中,我们最早比如说农村建房子,需要干打垒,用泥巴和草组成的干打垒的结构,实际上它就是复合材料。我们在建筑材料里边钢筋水泥的组成,实际上它本身也是一种复材,但是这种复合材料它是建筑上的,低档的。


我们现在讲的复合材料实际上叫先进复合材料,就是以碳纤维增强体为主的树脂基复合材料。这种材料有几个优点。第一,它的比强度、比模量比较高,因为它的比重是1.5g/cm3左右,我们知道钢是7.8g/cm3,铝合金2.7g/cm3。另外一个,它本身的单向性能又很高,所以它的比强度、比模量都很高,它跟钢结构相比可以减重50%到60%,跟铝合金相比可以减重30%左右,这是材料本身的性能带来的优势。


同时,它有一个优点是——可设计,因为它是各向异性的材料。对金属材料来讲,它是各向同性的,各向同性的材料带来的问题就是,你在材料选定以后,在做设计的时候,材料性能不变了。但是复合材料的特点是什么?在你选定这个材料以后,你在做结构设计的时候,在不同的方向上可以多加一些单向的结构,可以通过设计来提高材料的性能。第二个优点,它还可以做整体化结构。咱们知道金属结构一般来讲零件很多,通过焊接,机械连接的方式把它组合起来。复合材料可以做整体化结构,这样一次成型就把结构做出来了。所以不需要再额外地连接,也一样能够提高它的整体受载,来减低重量。


所以复合材料这样众多的优点使它最早的时候在航空领域是应用得最广泛的。当时70年代的时候,世界各国都在发展复合材料,但是主要用在军机上,军机是作战用的,对它来讲必须性能第一,否则打仗没有第二。所以虽然当时复合材料很昂贵,但是各国也是不遗余力地发展这个技术。而且当年的复合材料对中国是禁运的,而且不跟中国进行技术交流。


我们国家通过近30年的发展,实际上我们现在在军用复合材料上,我们的技术已经很先进了,绝不落后于他们,而且能够自主保障。同时,复合材料在90年代以后开始进入民机使用,就把军用的优势通过产业化发展,它的成本降低,在航空民机领域大量使用。咱们知道波音787,它的结构的50%都是由复合材料制造。所有你坐飞机的时候,你看到飞机外部的,包括机身、机翼、垂尾、平尾等等这些等等,全是碳纤维复合材料。A350也是,它的52%是采用复合材料。但是随着技术的发展和产业化不断地拓展,实际上现在慢慢地开始向各领域推广。


主持人:您刚刚介绍到我们的复合材料应用非常广泛,而且我也知道,您之前也是在航空领域从事这一块的研究,现在转到我们汽车圈是什么原因呢?


谢富原:这个说起来是一个偶遇,实际上当年我在做航空复合材料的时候就一直在想这个问题,因为它的成本很高,如何把这样一个好材料用到民用上去,如何降低成本来解决产业化的问题。当年我们组建中航复材的时候,我当时选的第一个民用的产品就是汽车复合材料的研究工作。


我们就做了很多这方面的研究工作,但是商业模式不行。有一个偶遇,我碰到了钟玉先生,他跟我讲他在搭建一个碳纤维复合材料的全产业链,通过商业模式、研发技术的发展,来解决产业化的问题,实现在民用领域的大量应用的工作。钟玉先生的思路很好,他是一个战略家、企业家,他比我们想得还要深远,如果这个模式可以,我就来试一试,所以当时就到了康得复材来做这样一件事情。


主持人:是有这样的契机在的。


谢富原:对,主要是我们有一个产业报国的想法,因为碳纤维材料国外对我们是禁运的,国内做不起来,如何把这个产业带动起来,实际上是我们做材料人的一个梦想。这么多年我们也在想,如何能够跟国外竞争。现在你也清楚,实际上中美贸易战打的就是高科技,实际上碳纤维复合材料本身就是战略新兴产业,而且对国家战略支撑非常重要,所以我们也希望通过我们的实践能让我国的这个行业真正地走到世界的前列。


主持人:就是在未来我们在汽车圈会做哪些工作呢?


谢富原:是这样,因为复合材料这样众多的优点,大家很清楚,2013、2014年宝马推出了i3、i8,全复合材料的电动汽车,这对世界上汽车企业振动很大,它开启了汽车材料的新时代。


碳纤维复合材料在飞机行业里面这样大的应用,实际它在汽车方面也是同样可以大范围的推广,但是要解决几个方面的问题:


第一个是技术,你如何能够把复合材料的工艺技术实现它的规模化、低成本的制造,而且质量稳定性要很高,因为汽车要求产品质量很高。


另外一个,如何能把这个产业模式带动起来。尤其国家最近发布了很多的产业政策,例如说节能减排的要求,还有新能源车的要求,因为环境的问题等等。要解决这些节能减排的问题,要解决新能源车的问题,实际上很多很关键的问题在于轻量化,如果不解决轻量化是没办法实现汽车节能减排的目标的,我们国家要求2025年每百公里油耗降低到5升。2030年要降到4.2升。所以这些要求对汽车的结构提出很高的要求,这恰恰需要一个在汽车领域里材料的变革。


我们知道造车原来以钢为主,钢铁它的比重还是比较重的,虽然它的绝对强度、刚度比铝高,但是从比强度、比模量来讲,它没有铝好,后来就有造全铝车的技术,大家就开始轻量化地搞全铝。但是全铝车如果跟复合材料相比,实际上它属于第二代的产业,真正最终的材料应该是碳纤维复合材料,它比铝来讲还可以减重30%,比钢来讲还可以减重60%。


到目前为止,尤其是碳纤维的性能的发挥上,目前只用到了它理论强度值的10%左右,跟它理论的模量相比,我们现在只用了它50%的潜能。实际上它有很大的发展空间。钢也好、铝也好,这些材料经过上百年的、几十年的发展,实际它的性能提升的空间很小,所以从未来长远来看,造车最终要达到减重轻量化,唯一的解决途径就是做碳纤维复合材料车。


主持人:我们也希望我们在汽车领域的应用,能够把碳纤维复合材料应用进去。也感谢今天谢总对我们带来的分享,也让我们更好地了解到这个领域,也感谢各位网友的关注。今天的节目就到这,再会!


谢富原:好,谢谢。