作为一种集结构材料与功能材料于一身的战略性材料,碳纤维被称为新材料的“无冕之王”,但是受制于高成本等因素,碳纤维复合材料在民用汽车领域一直未实现大批量应用,产业的规模效应尚未形成。如何加速碳纤维复合材料的推广,让其成为用得起的新材料,本期做客节目的嘉宾对此有自己的新思路!
本期做客嘉宾:荣毅超,俄罗斯工程院外籍院士,浙江清华长三角军民协同创新研究院院长、嘉兴德毅新材料有限公司董事长,曾任中国空空导弹研究院院长,中国航空工业集团公司基础技术研究院分党组书记、董事长兼法人代表。曾荣获第十四届中国十大杰出青年、全国先进工作者、全国五一劳动奖章、国务院政府特殊津贴、国家科技进步奖一等1项、二等2项、国防特等科技进步奖、国防科工委一等功。“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国防511高级经营管理人才,创办中航锂电、整合中航复材上市。2017年来到浙江清华长三角研究院组建团队,将国家863课题成果带到嘉兴海盐,筹建了浙江清华长三角军民协同创新研究院、嘉兴德毅新材料有限公司,致力于将航空碳纤维技术向民用转化,探索交通装备轻量化“四位一体”发展路径。
在节目中荣院长介绍到,浙江清华长三角军民协同创新研究院(以下简称军融院),是浙江清华长三角研究院和嘉兴市人民政府举办的事业单位,是海盐承接嘉兴“深根计划”落地的新型创新载体,建设嘉兴市(海外)院士工作站。
军融院以服务国家战略,践行科技报国,实现自主创新为使命。按照“研究院+产业项目+产业园区+产业基金”四位一体战略规划和“政产学研金介用”北斗七星模式,联合有家国情怀和实力的民营企业家与国有企业合作,共同推动浙江省和长三角地区协同创新发展与产业转型升级,围绕陆海空天无人系统和新能源新材料智能网联交通工具领域,不断开发创新产品,实现产业化。
嘉兴德毅新材料有限公司是军融院孵化的复合材料产业公司,承接在复合材料领域的科技成果转化和产业化。公司在吸取国内外先进技术和工艺的基础上,坚持技术创新,践行绿色发展理念,致力于复合材料轻量化在交通运输工具上的规模化应用,率先开展碳纤维复材在新能源客车上的示范应用,助力“双碳”目标的实现。
谈及加速推广碳纤维复材在交通领域规模化应用成果,荣院长分享到,碳纤维复材新能源客车项目将传统汽车冲压、焊接、电泳/涂装和总装的四大工艺减少了2.5个工艺,只需要表面涂装和总装,在减轻车身重量、大幅度降低碳排放和能耗的同时,构建了客车车身绿色制造工艺,大幅降低制造成本,对于实现绿色发展有重要的现实意义。同时,基于碳纤维复合材料结构件制造创新工艺,以优良的轻质高强、耐腐蚀特性,全面提升新能源客车的环境适应性,推动新能源客车高质量发展,为“双碳”目标实现及绿色低碳转型高质量发展提供有力支持。
2021年,军融院组织开发了10.5米碳纤维复材纯电动客车,在青岛“上合”组织20周年博览会上进行了新车发布,并于当年完成了批量交付,这也是国内碳纤维复材客车实现首批商业化运营。碳纤维复材客车采用轮边独立悬架驱动系统和复材轻量化技术,全平低地板、大通道布局的地铁式车厢设计,运力显著提升,10.5米车可达传统金属车身12米车载客量。相比同级别金属车身客车,整车实现减重3吨,使得不降低运营里程的前提下可少装140kwh电池,整车成本与金属车成本相当,但八年运营期间节省22-30万电费。氢能车每年节省10-20万氢能费用,全寿命周期成本最低且碳排放减少超过90吨,锂电车相当于等效植树930棵,氢能车相当于等效植树1550棵。
碳纤维复材客车项目汇集了央企、国企、科研院所及行业龙头民企等产业链合作伙伴,组成创新联合体,心系“国之大者”,集中力量打造出创新产品。千里马常有,而伯乐不常有。荣院长表示,项目团队感谢海盐县和嘉兴市政府的支持,为这个民生产品提供了大力支持和应用场景。为进一步促进碳纤维复材在交通领域规模化应用与发展,加速科技成果转化,从一地示范再到全国推广,项目团队将继续寻找更多“伯乐”,共同为加速地方产业转型升级和地方公共交通绿色发展贡献力量,打造绿色低碳循环城市金名片,助力实现“双碳”目标。
对于未来,荣院长认为“应该继续发挥新型举国体制优势,利用研究院+公司科研产业一体化优势,通过市场化运作,打造一家有家国情怀的创新企业、上市公司,让产品通过“一带一路”走出国门,争取把公司发展成为跨国集团,让更多的国家和人民分享绿色低碳发展成果。”
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