纖維增強聚合物(FRP)由塑性聚合物樹脂和增強纖維組成。這種復合材料綜合了原有材料的特點，具有良好的力學性能、良好的抗沖擊性能、較強的耐腐蝕性和較低的密度，已廣泛應用于航空航天、風力發電、飛機制造等領域。近年來不斷推廣應用到汽車行業，促進車身結構的優化和輕量化。其中，碳纖維復合材料(CFRP)和玻璃纖維復合材料(GFRP)是車身輕量化的兩大主流應用。
HRC集團位于復合材料研發前沿，擁有世界先進的復合材料加工成型技術，旗下子公司江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司致力于汽車碳纖維組件和總成的工程設計和量產。HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士表示，在汽車面板、結構件、座艙輕量化等領域使用碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料，可以產生非常明顯的減重效果。
HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士。
宋東輝進一步解釋說，目前HRC集團與OEM和Tier1合作完成了半封閉式座椅靠背輕量化和兒童座椅設計兩類項目，均已通過臺架試驗，實現減重30%以上。
CFRP/GFRP材料帶來的“遠不止是重量輕”
由于密度小于鋼、鋁、鎂等金屬，CFRP/GFRP等復合材料首先達到減輕整車重量的效果，直接影響到動力消耗、加速、制動等性能，這也是為什么賽車經常采用CFRP架構的原因。值得注意的是，CFRP/GFRP在碰撞吸能、減振等其他性能上也表現出色，可以為汽車帶來不止一個“輕量化”的優勢。
圖片來源:官網，HRC集團
宋東輝介紹，相比金屬材料的腰鼓樣結構，復合材料的樣品往往是上下同寬。在靜態彎曲試驗中，復合材料破壞時呈現層狀斷裂模式。以CFRP為例。雖然是一體化結構，但材料比較脆，沖擊能量吸收是鋼的6-7倍，鋁的3-4倍。在受到撞擊時能吸收大部分能量，對車內乘員起到了很好的保護作用。
圖片來源:HRC集團宋東輝
然而，由于復合材料的低延展性，材料在受到沖擊時會被壓碎。與金屬不同，復合材料的安全性和耐久性與材料的厚度和結構有關。因此，如何表征材料以及如何模擬、設計和測試復合材料變得困難。
目前業內主流方案有兩種:第一種是模仿金屬材料多工況模擬，采用高速拉拔、高速軋制、高速剪切的模式；二是通過擺錘沖擊實驗測試材料的沖擊韌性。宋東輝補充道，在HRC集團進行的多工況模擬試驗中，與同等重量的鋁合金相比，使用CFRP/GFRP材料可以提高彎曲和扭轉剛度。
反正目前CFRP/GFRP在整車上的應用主要是結構件、覆蓋件、駕駛艙，還可以進一步分為座椅靠背、座盆、底盤板簧、電池組外殼、高壓儲氫罐、引擎蓋等不同領域，需要熱塑性和熱固性成型；濕卷繞和其他工藝支持。
圖片來源:官網，HRC集團
宋東輝介紹，HRC集團已經具備從小批量、中產量到大批量的全規模生產能力，具備從車身開始的路徑拓撲分析、材料表征、全碳纖維車身研發的完整能力，以及全技術覆蓋的復合材料生產工藝:涉及領域包括熱固性到復合材料注射熱塑性工藝；連續纖維到短切纖維工藝；成型、拉擠和纏繞工藝。
座艙輕量化主流方案和工藝細節
近年來，座椅輕量化逐漸成為汽車輕量化的重點。以客室輕量化為例，方案大致分為三種:一種是客室局部區域輕量化，如奧迪R8車型，采用CFRP；在中間通道延伸到座椅靠背的部分中；第二種方案是將半乘員艙輕量化，如阿爾法羅密歐，從下車體到擋風玻璃整個區域采用CFRP結構；第三是全乘客艙的輕量化，邁凱輪跑車采用了CFRP和GFRP的混合結構。
圖片來源:HRC集團宋東輝
宋東輝介紹，車體客室采用CFRP/GFRP架構有幾個明顯的優勢，尤其符合未來電氣化的趨勢:
首先，CFRP/GFRP架構大大提高了結構的靈活性和適應性，可以直接安裝在滑板底盤上。同時，HRC集團提供前、中、后分段客艙設計方案，支持在底盤、靠背后端、中間通道等不同位置安裝電池組。并且分段架構適合全正向開發，也提高了組件集成的可能性，對跑車類型的小批量生產非常友好。
此外，CFRP/GFRP等復合材料具有更高的振動阻尼，這也有助于提高NVH性能，改善乘坐和駕駛體驗。
宋東輝表示，HRC集團與OEM和Tier-1合作開展了兩類項目，分別是半封閉式座椅靠背輕量化和兒童座椅設計。注射成型技術主要用于座椅的輕量化制造:將熱塑性壓縮成型和注射成型技術相結合，將熱塑性片材預熱，放入模具中，然后注射成型。基于豐富的行業經驗，HRC集團的注塑工藝形成了復合注射、一次成型、UD局部增強的工藝特點，呈現出自動化、一致性、高生產率的生產特點。
圖片來源:HRC集團宋東輝
車輛減重如何追求性價比？HRC集團切入電池外殼和板簧減重領域。
俗話說“1 kg簧下，10 kg簧上”是指簧下部分(鋼板彈簧懸架以及下面的控制臂、卡鉗、輪轂等。)比簧下部分性價比高很多。宋東輝說，在HRC集團與重卡廠聯合開發的GFRP熱固性成型底盤鋼板彈簧輕量化項目中，以GFRP結合環氧樹脂為主要材料，與彈簧鋼相比，減重效果約60%。
減輕底盤重量直接帶來的是車輛超馳性和駕駛舒適性的提升。此外，由于復合材料具有分層失效和斷裂的特性，并具有優異的沖擊能量吸收性能，進一步提高了重型卡車的安全性。
此外，伴隨著汽車電動化的整體趨勢，HRC集團更早切入輕量化電池外殼領域。宋東輝說，三電系統是電動車的心臟，物理上給整車帶來很大的重量負擔。目前續航里程在600公里左右的電動車，一個電池組模塊+電池組的重量在500~600公斤左右。所以追求電池殼輕量化也是追求車輛輕量化的極致性價比。
圖片來源:HRC集團宋東輝
由于電池安全的特殊性，電池組需要包括電芯、模塊、箱體等部件，能夠承受機械沖擊，滿足防火、散熱、過流保護、過壓保護、氣密性等特殊要求。根據其特殊性和安全性要求，在HRC集團開發的CFRP/GFRP熱塑性和熱固性模塑電池組外殼輕量化工藝中，采用了碳纖維片狀模塑料(C-SMC)、玻璃纖維片狀模塑料(G-SMC)等不連續纖維增強復合材料，結合UD增強，進一步增強剛性；嵌入式金屬件，采用非膠結結構，減少安全隱患，提高內部連接強度。
宋東輝表示，經過多年在汽車結構件、輕量化面板、輕量化電池殼、輕量化座椅等領域的深耕，HRC集團已經度過了前期的技術投入和研發，即將迎來諸多成果的收獲期。
(以上內容根據2022年8月23日由Gaspar主辦的Gaspar 2022第二屆中國車身大會上，HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士發表的題為《復合材料與車身結構的優化與減重》的主題演講進行理解和整理。)纖維增強聚合物(FRP)由塑性聚合物樹脂和增強纖維組成。這種復合材料綜合了原有材料的特點，具有良好的力學性能、良好的抗沖擊性能、較強的耐腐蝕性和較低的密度，已廣泛應用于航空航天、風力發電、飛機制造等領域。近年來不斷推廣應用到汽車行業，促進車身結構的優化和輕量化。其中，碳纖維復合材料(CFRP)和玻璃纖維復合材料(GFRP)是車身輕量化的兩大主流應用。
HRC集團位于復合材料研發前沿，擁有世界先進的復合材料加工成型技術，旗下子公司江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司致力于汽車碳纖維組件和總成的工程設計和量產。HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士表示，在汽車面板、結構件、座艙輕量化等領域使用碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料，可以產生非常明顯的減重效果。
HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士。
宋東輝進一步解釋說，目前HRC集團與OEM和Tier1合作完成了半封閉式座椅靠背輕量化和兒童座椅設計兩類項目，均已通過臺架試驗，實現減重30%以上。
CFRP/GFRP材料帶來的“遠不止是重量輕”
由于密度小于鋼、鋁、鎂等金屬，CFRP/GFRP等復合材料首先達到減輕整車重量的效果，直接影響到動力消耗、加速、制動等性能，這也是為什么賽車經常采用CFRP架構的原因。值得注意的是，CFRP/GFRP在碰撞吸能、減振等其他性能上也表現出色，可以為汽車帶來不止一個“輕量化”的優勢。
圖片來源:官網，HRC集團
宋東輝介紹，相比金屬材料的腰鼓樣結構，復合材料的樣品往往是上下同寬。在靜態彎曲試驗中，復合材料破壞時呈現層狀斷裂模式。以CFRP為例。雖然是一體化結構，但材料比較脆，沖擊能量吸收是鋼的6-7倍，鋁的3-4倍。在受到撞擊時能吸收大部分能量，對車內乘員起到了很好的保護作用。
圖片來源:HRC集團宋東輝
然而，由于復合材料的低延展性，材料在受到沖擊時會被壓碎。與金屬不同，復合材料的安全性和耐久性與材料的厚度和結構有關。因此，如何表征材料以及如何模擬、設計和測試復合材料變得困難。
目前業內主流方案有兩種:第一種是模仿金屬材料多工況模擬，采用高速拉拔、高速軋制、高速剪切的模式……戒指；二是通過擺錘沖擊實驗測試材料的沖擊韌性。宋東輝補充道，在HRC集團進行的多工況模擬試驗中，與同等重量的鋁合金相比，使用CFRP/GFRP材料可以提高彎曲和扭轉剛度。
反正目前CFRP/GFRP在整車上的應用主要是結構件、覆蓋件、駕駛艙，還可以進一步分為座椅靠背、座盆、底盤板簧、電池組外殼、高壓儲氫罐、引擎蓋等不同領域，需要熱塑性和熱固性成型；濕卷繞和其他工藝支持。
圖片來源:官網，HRC集團
宋東輝介紹，HRC集團已經具備從小批量、中產量到大批量的全規模生產能力，具備從車身開始的路徑拓撲分析、材料表征、全碳纖維車身研發的完整能力，以及全技術覆蓋的復合材料生產工藝:涉及領域包括熱固性到復合材料注射熱塑性工藝；連續纖維到短切纖維工藝；成型、拉擠和纏繞工藝。
座艙輕量化主流方案和工藝細節
近年來，座椅輕量化逐漸成為汽車輕量化的重點。以客室輕量化為例，方案大致分為三種:一種是客室局部區域輕量化，如奧迪R8車型，采用CFRP；在中間通道延伸到座椅靠背的部分中；第二種方案是將半乘員艙輕量化，如阿爾法羅密歐，從下車體到擋風玻璃整個區域采用CFRP結構；第三是全乘客艙的輕量化，邁凱輪跑車采用了CFRP和GFRP的混合結構。
圖片來源:HRC集團宋東輝
宋東輝介紹，車體客室采用CFRP/GFRP架構有幾個明顯的優勢，尤其符合未來電氣化的趨勢:
首先，CFRP/GFRP架構大大提高了結構的靈活性和適應性，可以直接安裝在滑板底盤上。同時，HRC集團提供前、中、后分段客艙設計方案，支持在底盤、靠背后端、中間通道等不同位置安裝電池組。并且分段架構適合全正向開發，也提高了組件集成的可能性，對跑車類型的小批量生產非常友好。
此外，CFRP/GFRP等復合材料具有更高的振動阻尼，這也有助于提高NVH性能，改善乘坐和駕駛體驗。
宋東輝表示，HRC集團與OEM和Tier-1合作開展了兩類項目，分別是半封閉式座椅靠背輕量化和兒童座椅設計。注射成型技術主要用于座椅的輕量化制造:將熱塑性壓縮成型和注射成型技術相結合，將熱塑性片材預熱，放入模具中，然后注射成型。基于豐富的行業經驗，HRC集團的注塑工藝形成了復合注射、一次成型、UD局部增強的工藝特點，呈現出自動化、一致性、高生產率的生產特點。
圖片來源:HRC集團宋東輝
車輛減重如何追求性價比？HRC集團切入電池外殼和板簧減重領域。
俗話說“1 kg簧下，10 kg簧上”是指簧下部分(鋼板彈簧懸架以及下面的控制臂、卡鉗、輪轂等。)比簧下部分性價比高很多。宋東輝說，在HRC集團與重卡廠聯合開發的GFRP熱固性成型底盤鋼板彈簧輕量化項目中，以GFRP結合環氧樹脂為主要材料，與彈簧鋼相比，減重效果約60%。
減輕底盤重量直接帶來的是車輛超馳性和駕駛舒適性的提升。此外，由于復合材料具有分層失效和斷裂的特性，并具有優異的沖擊能量吸收性能，進一步提高了重型卡車的安全性。
此外，伴隨著汽車電動化的整體趨勢，HRC集團更早切入輕量化電池外殼領域。宋東輝說，三電系統是電動車的心臟，物理上給整車帶來很大的重量負擔。目前續航里程在600公里左右的電動車，一個電池組模塊+電池組的重量在500~600公斤左右。所以追求電池殼輕量化也是追求車輛輕量化的極致性價比。
圖片來源:HRC集團宋東輝
由于電池安全的特殊性，電池組需要包括電芯、模塊、箱體等部件，能夠承受機械沖擊，滿足防火、散熱、過流保護、過壓保護、氣密性等特殊要求。根據其特殊性和安全性要求，在HRC集團開發的CFRP/GFRP熱塑性和熱固性模塑電池組外殼輕量化工藝中，采用了碳纖維片狀模塑料(C-SMC)、玻璃纖維片狀模塑料(G-SMC)等不連續纖維增強復合材料，結合UD增強，進一步增強剛性；嵌入式金屬件，采用非膠結結構，減少安全隱患，提高內部連接強度。
宋東輝表示，經過多年在汽車結構件、輕量化面板、輕量化電池殼、輕量化座椅等領域的深耕，HRC集團已經度過了前期的技術投入和研發，即將迎來諸多成果的收獲期。
(以上內容根據2022年8月23日由Gaspar主辦的Gaspar 2022第二屆中國車身大會上，HRC集團技術研究院常務副院長、江蘇恒瑞碳纖維科技有限公司總工程師宋東輝博士發表的題為《復合材料與車身結構的優化與減重》的主題演講進行理解和整理。)
9月5日，曹操出行宣布與吉利汽車創新研究院智能駕駛中心就Robotaxi項目啟動合作，目標圍繞Robotaxi平臺運營以及數據服務業務為核心，共同打造中國首家開放式商業智駕出行平臺。
1900/1/1 0:00:00近日，有外媒報道稱福特將在美國召回部分2022款MustangMachE，因為車輛右后半軸在極端情況下可能會斷裂、失去動力。
1900/1/1 0:00:009月12日，2022全國智能駕駛測試賽（北京賽區）在國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區順義基地舉行，
1900/1/1 0:00:00日前，奇瑞控股集團發布銷量月報，8月份，奇瑞集團銷售汽車141767輛，同比增長111。其中，出口51774輛，同比增長1527；新能源銷量28459輛，同比增長2678。
1900/1/1 0:00:00隨著全球供應鏈緊張、原材料及物流費用上漲，汽車行業也面臨著越來越大的成本壓力。最近，多家日本車企相繼宣布提高多款汽車售價。有媒體來到日產汽車位于東京市內的一處銷售門店前。
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1900/1/1 0:00:00
汽車導航