巴黎2010JEC复材展看碳纤维复合材料在汽车领域的应用
By www.carbonfiber.com.cn
巴黎2010JEC复合材料展览会
2010，金融危机的阴影，在欧洲仍未消除，但巴黎2010JEC这一代表世界复合材料展会最顶级的品牌展，代表着国际复合材料的发展动向和技术趋势。仍吸引了1200余家参展商和数万名复合材料专业、精英观众。巴黎2010 JEC复材展，有如下特点：
一、展商云集、产品繁多
此次展会共有1200余家展商参加，数万件产品参展，按性质分类主要有复合原材料、材料加工机械、复合材料成品和半成品、知识产品等四大类，具体如下：
复合原材料类：纤维类，碳纤维,玻璃纤维， 芳纶纤维 ,聚乙烯纤维,天然纤维；树脂类，环氧树脂，聚碳酸酯；填加剂类，抗浮剂，脱模剂，染料，颜料，增塑剂，挤塑剂，覆盖毡片；
材料加工机械类：五轴联动加工中心，铺带机、水射流切割，热压罐、纤维缠绕机，树脂传递成型机，玻璃纤维喷漆机，成型油压机，拉挤成型机械，形件分离机器，模具，配套设备，抛光膏，超声波探伤，激光设备和实验室检测设备等。
复合材料成品和半成品：化合物、预浸料、芯材、聚酯玻纤布, 玻璃纤维织物, 碳纤维织物, 大地纺织品,、纤维复合材料，纤维增强塑料、纤维增强金属，夹层复合材料，金属复合材料, 实心夹层，蜂窝夹层，细粒复合材料。
知识产品类:工业设计和开发软件, 复合材料科技杂志, 市场调研与其他出版物等。
按行业分类主要有航空航天、风力发电、汽车及轨道运输、结构工程、游艇、休闲体育用品和机械制造等
二、碳纤维复合材料制品及碳纤维织物为展会主角
在数万平方米的展厅里，从航空航天、汽车、汽车部件到摩托艇、自行车、滑雪板、高尔夫球杆等运动器材，碳纤维制品成为整个展会的主角。
虽然全世界复合材料总产量中以玻璃纤维为增强材料的仍占85％以上，但在展会上，不单是复合材料生产企业，就连各树脂或添加剂厂商总以他们的产品能在碳纤维复合材料中应用而自豪，故将碳纤维复合材料部件作为亮相产品展出。展厅内琳琅满目的碳纤维制品让我们感到振奋和耳目一新。特别是这些都为我们进一步扩大碳纤维复合材料在高端领域中的应用奠定了良好的基础。
三、复合材料在汽车上得到广泛应用
1、复合材料在汽车的应用部位
在巴黎JEC复合材料展览会上，我们可以看到，复合材料在汽车上得到广泛应用，按功能分可分为结构件、装饰件和功能件；按部位可分为车身、底盘和座舱等，可具体细化为翼子板、车顶板、底盘、行李箱板、门内板、轮毂、引擎罩、避震弹簧、传动轴结构加强和耐热件等。
2、复合材料在汽车上应用的必要性
全球气温变暖，自然灾害的不断出现，2009“哥本哈根会议”已成为大家关注的主要话题，各国在节能减排上都在不懈的努力，减少碳的排放将是未来发展的主流，空客A3800的复合材料应用超过40%，波音B787复合材料已占总重量的50%以上，空客宽体运输机A400m复合材料的用量也近40%，这次展出的奥地利钻石公务客机，机身几乎全部使用了碳纤维复合材料，它们将比传统的飞机节省燃料20%以上。
作为材料行业中的贵族材料-碳纤维在航空、航天、军事、医疗放射用床板等领域的广泛应用，汽车行业也不甘落后，此次展出的跑车兰博基尼，碳纤维复合材料几乎覆盖了除电器、玻璃以外的全部车身和零部件，有资料显示车身仅重380KG，这为汽车减轻重量，降低油耗，减少尾气排放，提高装载量，提高抗冲击性，吸收能量，改善安全性能，提供了有力保障。
资料表明F1赛车已取得证明碳纤维复合材料可使设计性更灵活性，功能件和结构件的有机相结合，可减少零部件。碳纤维增强复合材料正在成为未来在高性能汽车业的关键因素。 With their extremely high stiffness combined with minimal weight, they facilitate high-precision lightweight design and construction.由于它们有最小重量组合刚度，促进了高精密轻巧设计和加工，由于The resulting improvement in power-to-weight ratio delivers increased driving dynamics while considerably reducing fuel consumption and CO2 emissions.由于由于由于 功率与重量的比例增加，从而改善了驾驶性能，同时大大减少燃料消耗和二氧化碳排放量。
从展示的兰博基尼（Lamborghini ）supersportscars来看，在装饰上，碳纤维提供了一个极其个别的高科技美感，并从航空业证明，碳纤维复合材料在 抗疲劳，耐腐蚀，延长车身受命上得到有效证明，可让车身更具有长期的时尚外观。
3、碳纤维复合材料逐步应用于大众车型
碳纤维复合材料将不再是飞机和高级跑车的专利，在2010JEC展会前夕， 2010年4月6日, 在欧洲，西格里(CGL GROUP)集团与宝马集团共同宣布，他们在莱比锡的合资公司，西格里碳素纤维汽车有限责任公司，将投资1亿美元，生产高性能碳纤维复合材料电动汽车，宝马首席财务官Friedrich Eichiner表示：“减轻车重对电动车而言非常重要。宝马汽车将在电动车的生产中使用碳纤维，以替代钢和铝，以减轻车重”。
几乎同时，2010年4月12日，在美国，美国碳纤维增强材料领军企业卓尔泰克公司( Zoltek Companies, Inc.)宣布，成立了一个新的子公司——Zoltek Automotive, Inc.，以促进轻质碳纤维材料在汽车行业的大量应用。通过Zoltek Automotive的专业技术，开发新的生产方式，帮助汽车行业客户制造性价比更高的碳纤维加工产品，使碳纤维技术的应用和流程更简易高效。
2009年初，在日本，东丽株式会社(Toray Industries,Inc.)宣布决定在欧洲建立一个碳纤维增强塑料的研发基地，此举旨在扩大其在汽车部门的业务。东丽在将参股ACE Advanced Composite Engineering GmbH-先进的复合材料制造商（投资比例为:21%)，从事欧洲本地区的碳纤维增强塑料的研发和生产。旨在实现大幅度扩张其汽车相关的碳纤维复合材料业务。
这些都标志着碳纤维复合材料汽车，将逐步始进入平民时代，碳纤维复合材料汽车量化生产已离我们不远。
在JEC展会上我们可以看到，各树脂、添加剂到模具和复合材料制造的参展商们，都在展示他们最新的工艺技术，以及低成本成型技术，这些技术广泛应用于汽车零部件的加工，为今后复合材料汽车的量产提供了可能。
一、用于车身制造的成型工艺
- 预浸料袋压/热压罐(Autoclave)
- 真空灌注/固化炉(Infusion)
- 树脂传递模塑(RTM)
- 预浸料真空袋压+热压罐工艺
二、上述成型工艺步骤和特点如下
1、预浸料真空袋压+热压罐工艺是主要成型工艺
- 纤维预先被树脂浸润，制成半固化态材料
- 纤维和树脂含量可控；
- 手工积层，干法操作，易于施工，环境友好
- 制品表面精度高，孔隙率低，品质高
- 热压罐加压固化，层间结合紧密，机械强度优
- 目前应用最广泛的工艺，高端复合材料必备工艺
- 材料需要低温运输和储存
工艺流程
- 根据铺层设计和工艺规范在模具上手工逐层干法铺贴；
- 制袋密封，使其内部处于真空并产生负压，消除气泡；
- 送入热压罐，在一定的温度，压力，时间下固化成型；
2、树脂传递模塑(RTM)
- 纤维经预成型，预编织处理，纤维铺放可设计，制品受力合理
- 预成型纤维体预先铺放在模具型腔内，合模后通过设备用压力将树脂注入模腔，浸润纤维，固化成型
- 闭模操作，不污染环境
- 多模，多工位机械注射模式，生产效率高
- 需要树脂灌注设备及多套模具
- 适于中等至大批量生产方式
- 制品双面光，尺寸精度高
- 可做结构复杂零件及镶件
RTM 工艺特点
- 树脂灌注设备
- 模具（多套，金属/复材）
- 模具自带加热系统或进烘箱，加热固化，提供生产效率
- 纤维预成型技术(定型剂/模压成型)
- 一台灌注设备注射多套模具作业方式
- 复材模具制造技
三、采用复材的特殊工艺，可减少汽车零部件数量
采用特殊工艺可将较为复杂的汽车部件一体化或减少汽车部件，如整体的车顶、汽车引擎罩与叶子板，汽车的座舱也可减少到5-7件，整体车身也完全成为可能，这样大大地提高了汽车整体刚性，节省了材料。
1、用RTM工艺量产车顶
通过喷涂胶衣、铺放纤维、合模注射、固化脱模，使车顶完全为一个部件。
2、真空导入/固化炉
树脂在真空负压的作用下，被吸入型腔，浸润纤维，加工出的产品无气泡, 孔隙率降低，力学性能得到保证, 厚度均匀,重量轻，产品在封闭状态下成型，施压均匀，减少挥发物对人体的伤害，降低劳动量及劳动强度，产品性能一致,大大提高生产效率。特别适于制作底盘，顶板，门板，引擎罩等部件。
真空导入工艺制作的整体式车身
真空导入工艺制作的引擎罩
- 左右翼子板与引擎罩一体化设计，简化了零件数量
- 碳纤维质感表面
3、复材的胶接装配
不同工艺制作出来的复合材料部件，通过胶接工艺组装成一体，这样大大减少了汽车部件的数量，过去数十个座舱零件，现在可以简化到5-7件，并根据功能不同，采用不同的固化工艺。
4、2007欧洲部分品牌使用碳纤维复材概况
从巴黎2010JEC看汽车用复合材料的发展趋势
一、汽车用碳纤维复合材料零、部件成本不断降低
我们从巴黎2010JEC展会上看到，碳纤维复合材料被广泛使用在众多高性能汽车车身上，目前还没有可替代的材料能够既有高强度，高硬度，抗冲击，又重量轻，耐腐蚀，寿命长，目前碳纤维仍然是不可取代的高性能材料。由于树脂传递模塑RTM等低温固化/非热压罐固化工艺的发展，对减少对热压罐工艺的依赖，降低了制造成本。自动化加工技术的广泛应用，降低了铺层成本，改善了积层质量，提高了生产效率；设计制造零部件的合并，同样降低了制造成本；热塑塑料研发，对降低材料成本及改善可回收性提供了根本保证。
二、碳纤维复合材料完全可以取代金属用于汽车的结构中
碳纤增强环氧树脂复合材料在大型商用飞机和高性能汽车及F1赛车主承力结构件上的成功应用表明，复合材料完全可以取代金属被用于汽车车身结构中。
然而，由于当前的材料和工艺设备昂贵，考虑到目前汽车生产的工艺链和产品链，以及材料可回收重复利用等问题，综合考虑成本与效益，目前还不具备量产化的条件，导致碳纤增强环氧树脂复合材料在汽车结构件上的应用遇到很大的局限性，这使得高强度钢板及铝合金仍然是目前汽车承载结构的主流材料。
作为一种完全有别于金属材料的新型材料，复合材料的汽车零部件的设计涉及结构设计、铺层设计及强度设计等多个方面，它离不开大量的计算和经验数据的积累。要实现复合材料汽车零部件的规模化生产，还需要制订相应的各种标准规范，包括材料的检验和测试标准以及生产工艺规范等。
在实际的复合材料设计过程中，应根据材料的利弊特性，针对特定的结构形状，性能，成本要求，在结构设计早期即开始做具体的工艺方案，对遇到的问题，处理方法作尽可能细致的分析和规划，这是实现高水平复合材料结构设计的重要前提。
因此复合材料车身结构是一个非常复杂的系统工程，目前，国外很多整车厂及协作厂已建有完整的复合材料工艺体系和设计体系，相比之下，国内的汽车企业在此方面还处于一个空白。随着复合材料在汽车工业应用的日益增多，建立专业的研发团队和制定相应的材料规范和工艺规范已成为国内汽车整车厂商的当务之急。
第四章新万兴在未来国内、国际汽车制造工业应扮演的角色
近年来，节能减排、降低制造成本已成为全球汽车制造业追求的目标。为此，先进的轻型材料和有效的降本技术日益为全球汽车制造商所关注。作为轻型材料中的一种，汽车复合材料以其诸多的优势，如重量轻、强度高、耐腐蚀、设计灵活、易于成型以及制造成本低等，而成为潜力巨大的节能降本解决方案。
一、各种车辆使用碳纤维复材的驱动力
1、F1赛车
作为定制车辆的F1赛车，从不考虑自身的制造成本，主要考虑轻量化和安全性能，尽可能最大限度使用高性能碳纤维复合材料，F1赛车虽然产量很小，但为量产车技术积累提供了宝贵经验。
2、高级跑车
技术源自F1赛车，主要考虑安全，高性能，轻量化，豪华是其设计制造驱动力。
3、高级轿车
设计驱动力是技术领先，安全和轻量化，大多应用成熟的复材技术。
二、国内复合材料的应用与发展
1、碳纤维复合材料
目前国内两大航空集团，在复材研发和生产方面都投入了巨大的人力和财力（详见考察报告），复合材料已广泛应用于固定翼飞机和隐形飞机，并为空客和波音、中国商飞承接OEM项目，碳纤维复合材料得到了空前发展。但在其它工业用碳纤维复合材料上，中国的发展，远远落后于欧美发达国家，目前用于汽车工业的鲜有报道。民用方面，中国碳纤维复合材料主要用于医疗床板、休闲体育等中、低端市场。
2、复合材料在中国汽车及零部件的应用
2009年的哥本哈根会议，把“低碳经济、新能源”推到了世界各国都关注的焦点上，中国也对此作出了承诺，到2020年中国单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。这的确是一个需要努力节能减持才能实现的目标，而作为汽车消费大国的中国，新能源汽车的生产和使用必将成为未来的发展趋势，这就给了汽车轻量化一个机遇，同时也是复合材料汽车零部件借势发展的一个巨大市场。因此中国的汽车人，应该把握住这个市场机遇。
2009年，中国是世界上最大的汽车消费国，中国汽车产量也是世界第一，中国高端车的购买力，排在了世界前列，但同时我们也承认，目前中国还没有高端车的研发和制造能力。
中国家用轿车，仅有少量品牌型号，使用了玻璃纤维复合材料，但重型卡车和拖车的驾驶楼几乎全部使用了玻璃纤维的复合材料。
相关报道称在2010北京国际汽车零部件展览会上，许多零部件销售人员连复合材料的基本意识都还不知到。复合材料在汽车领域的应用，其实一直以来只是在跟风国外。玻璃钢复合材料虽然在中国的汽车领域已经得到了一定的应用，但是在国外已经有越来越多的新兴复合材料如碳纤维、天然纤维等正在不断地被应用到汽车领域，玻璃钢将逐渐成为过去式，因为更多的创新复合材料的性能更优于玻璃钢。在我国手糊成型工艺依然在生产汽车零部件领域尚占主导地位，SMC、RTM等先进材料和工艺的应用仍然十分欠缺。
三、中国制造碳纤维复合材料制造商在未来国内、国际汽车制造工业应扮演的角色
我们要在汽车零部件制造工业中扮演重要角色，我们就要了解汽车制造商们使用碳纤维复材的利益驱动，了解国内外的发展方向，从规范、行业标准和设计入手，使用低成本技术和先进的碳纤维复合材料固化工艺。
国内碳纤维复合材料才刚起步，新万兴碳纤维复合材料公司的应运而生，应该是正当时。
1、从规范、行业标准和设计入手
- 与汽车设计制造所保持关系
- 与院校合作
- 与汽车厂合作
- 参与新能源汽车的开发，
2、降低制造成本是关键
随着汽车复合材料时代的到来，车用碳纤维的研发，特别是美国的研究机构，要把碳纤维的价格降到5美元/美元以下，加之中国碳纤维产量和质量在不断提高，低成本的碳纤维将逐渐应用到量产汽车里。除了使用低成本的原辅材料，更重要的是我们还要根据汽车部件的种类，采用不同的先进的低成本生产工艺，如RTM工艺，以达到降低成本的目的。
3、从关键零部件入手
从国际国内复材汽车部件的发展趋势来看，我们首先应从安全的角度入手，轻量化和使用复材的量成正比，这势必增加整车的成本，我们在短期还无法进入F1和兰博基尼这类汽车的供应商目录，除他们本身的量很小以外，加之他们有近几十年的成熟供应商。
巴黎2010JEC上，展出的汽车制动盘、引擎罩等，将是我们切入的方向。
4、从特种车辆入手
西格里与宝马合作，首先是从电动汽车入手，要延长电池的使用时间，减少充电次数，必须让汽车轻量化，这些都给了我们宝贵的经验。
可喜的是，中国的特种汽车开发，特别是电动汽车的量产即将进入世界前列，具有中国自主知识产权的比亚迪电动车E6日前正在申报国家新车目录，并有望于年底上市，这让我们更加振奋，如果在这款电动车上能使用上我们的安全、轻质的碳纤维复合材料部件，相信他的性能会更加完善，续驶里程超将大幅度提高。
随着国际趋势部分高级包车和高级轿车和特种车辆将不断增加碳纤维的用量，高级包车的复材用量将达到50%以上，使用碳纤维复材的高级轿车要达到100万辆/年以上，只要我们不断努力，与汽车厂建立风险合作合办关系，相信我们将不断获得应有的份额。
巴黎2010JEC复合材料展览会
2010，金融危机的阴影，在欧洲仍未消除，但巴黎2010JEC这一代表世界复合材料展会最顶级的品牌展，代表着国际复合材料的发展动向和技术趋势。仍吸引了1200余家参展商和数万名复合材料专业、精英观众。巴黎2010 JEC复材展，有如下特点：
一、展商云集、产品繁多
此次展会共有1200余家展商参加，数万件产品参展，按性质分类主要有复合原材料、材料加工机械、复合材料成品和半成品、知识产品等四大类，具体如下：
复合原材料类：纤维类，碳纤维,玻璃纤维， 芳纶纤维 ,聚乙烯纤维,天然纤维；树脂类，环氧树脂，聚碳酸酯；填加剂类，抗浮剂，脱模剂，染料，颜料，增塑剂，挤塑剂，覆盖毡片；
材料加工机械类：五轴联动加工中心，铺带机、水射流切割，热压罐、纤维缠绕机，树脂传递成型机，玻璃纤维喷漆机，成型油压机，拉挤成型机械，形件分离机器，模具，配套设备，抛光膏，超声波探伤，激光设备和实验室检测设备等。
复合材料成品和半成品：化合物、预浸料、芯材、聚酯玻纤布, 玻璃纤维织物, 碳纤维织物, 大地纺织品,、纤维复合材料，纤维增强塑料、纤维增强金属，夹层复合材料，金属复合材料, 实心夹层，蜂窝夹层，细粒复合材料。
知识产品类:工业设计和开发软件, 复合材料科技杂志, 市场调研与其他出版物等。
按行业分类主要有航空航天、风力发电、汽车及轨道运输、结构工程、游艇、休闲体育用品和机械制造等
二、碳纤维复合材料制品及碳纤维织物为展会主角
在数万平方米的展厅里，从航空航天、汽车、汽车部件到摩托艇、自行车、滑雪板、高尔夫球杆等运动器材，碳纤维制品成为整个展会的主角。
虽然全世界复合材料总产量中以玻璃纤维为增强材料的仍占85％以上，但在展会上，不单是复合材料生产企业，就连各树脂或添加剂厂商总以他们的产品能在碳纤维复合材料中应用而自豪，故将碳纤维复合材料部件作为亮相产品展出。展厅内琳琅满目的碳纤维制品让我们感到振奋和耳目一新。特别是这些都为我们进一步扩大碳纤维复合材料在高端领域中的应用奠定了良好的基础。
三、复合材料在汽车上得到广泛应用
1、复合材料在汽车的应用部位
在巴黎JEC复合材料展览会上，我们可以看到，复合材料在汽车上得到广泛应用，按功能分可分为结构件、装饰件和功能件；按部位可分为车身、底盘和座舱等，可具体细化为翼子板、车顶板、底盘、行李箱板、门内板、轮毂、引擎罩、避震弹簧、传动轴结构加强和耐热件等。
2、复合材料在汽车上应用的必要性
全球气温变暖，自然灾害的不断出现，2009“哥本哈根会议”已成为大家关注的主要话题，各国在节能减排上都在不懈的努力，减少碳的排放将是未来发展的主流，空客A3800的复合材料应用超过40%，波音B787复合材料已占总重量的50%以上，空客宽体运输机A400m复合材料的用量也近40%，这次展出的奥地利钻石公务客机，机身几乎全部使用了碳纤维复合材料，它们将比传统的飞机节省燃料20%以上。
作为材料行业中的贵族材料-碳纤维在航空、航天、军事、医疗放射用床板等领域的广泛应用，汽车行业也不甘落后，此次展出的跑车兰博基尼，碳纤维复合材料几乎覆盖了除电器、玻璃以外的全部车身和零部件，有资料显示车身仅重380KG，这为汽车减轻重量，降低油耗，减少尾气排放，提高装载量，提高抗冲击性，吸收能量，改善安全性能，提供了有力保障。
资料表明F1赛车已取得证明碳纤维复合材料可使设计性更灵活性，功能件和结构件的有机相结合，可减少零部件。碳纤维增强复合材料正在成为未来在高性能汽车业的关键因素。 With their extremely high stiffness combined with minimal weight, they facilitate high-precision lightweight design and construction.由于它们有最小重量组合刚度，促进了高精密轻巧设计和加工，由于The resulting improvement in power-to-weight ratio delivers increased driving dynamics while considerably reducing fuel consumption and CO2 emissions.由于由于由于 功率与重量的比例增加，从而改善了驾驶性能，同时大大减少燃料消耗和二氧化碳排放量。
从展示的兰博基尼（Lamborghini ）supersportscars来看，在装饰上，碳纤维提供了一个极其个别的高科技美感，并从航空业证明，碳纤维复合材料在 抗疲劳，耐腐蚀，延长车身受命上得到有效证明，可让车身更具有长期的时尚外观。
3、碳纤维复合材料逐步应用于大众车型
碳纤维复合材料将不再是飞机和高级跑车的专利，在2010JEC展会前夕， 2010年4月6日, 在欧洲，西格里(CGL GROUP)集团与宝马集团共同宣布，他们在莱比锡的合资公司，西格里碳素纤维汽车有限责任公司，将投资1亿美元，生产高性能碳纤维复合材料电动汽车，宝马首席财务官Friedrich Eichiner表示：“减轻车重对电动车而言非常重要。宝马汽车将在电动车的生产中使用碳纤维，以替代钢和铝，以减轻车重”。
几乎同时，2010年4月12日，在美国，美国碳纤维增强材料领军企业卓尔泰克公司( Zoltek Companies, Inc.)宣布，成立了一个新的子公司——Zoltek Automotive, Inc.，以促进轻质碳纤维材料在汽车行业的大量应用。通过Zoltek Automotive的专业技术，开发新的生产方式，帮助汽车行业客户制造性价比更高的碳纤维加工产品，使碳纤维技术的应用和流程更简易高效。
2009年初，在日本，东丽株式会社(Toray Industries,Inc.)宣布决定在欧洲建立一个碳纤维增强塑料的研发基地，此举旨在扩大其在汽车部门的业务。东丽在将参股ACE Advanced Composite Engineering GmbH-先进的复合材料制造商（投资比例为:21%)，从事欧洲本地区的碳纤维增强塑料的研发和生产。旨在实现大幅度扩张其汽车相关的碳纤维复合材料业务。
这些都标志着碳纤维复合材料汽车，将逐步始进入平民时代，碳纤维复合材料汽车量化生产已离我们不远。
在JEC展会上我们可以看到，各树脂、添加剂到模具和复合材料制造的参展商们，都在展示他们最新的工艺技术，以及低成本成型技术，这些技术广泛应用于汽车零部件的加工，为今后复合材料汽车的量产提供了可能。
一、用于车身制造的成型工艺
- 预浸料袋压/热压罐(Autoclave)
- 真空灌注/固化炉(Infusion)
- 树脂传递模塑(RTM)
- 预浸料真空袋压+热压罐工艺
二、上述成型工艺步骤和特点如下
1、预浸料真空袋压+热压罐工艺是主要成型工艺
- 纤维预先被树脂浸润，制成半固化态材料
- 纤维和树脂含量可控；
- 手工积层，干法操作，易于施工，环境友好
- 制品表面精度高，孔隙率低，品质高
- 热压罐加压固化，层间结合紧密，机械强度优
- 目前应用最广泛的工艺，高端复合材料必备工艺
- 材料需要低温运输和储存
工艺流程
- 根据铺层设计和工艺规范在模具上手工逐层干法铺贴；
- 制袋密封，使其内部处于真空并产生负压，消除气泡；
- 送入热压罐，在一定的温度，压力，时间下固化成型；
2、树脂传递模塑(RTM)
- 纤维经预成型，预编织处理，纤维铺放可设计，制品受力合理
- 预成型纤维体预先铺放在模具型腔内，合模后通过设备用压力将树脂注入模腔，浸润纤维，固化成型
- 闭模操作，不污染环境
- 多模，多工位机械注射模式，生产效率高
- 需要树脂灌注设备及多套模具
- 适于中等至大批量生产方式
- 制品双面光，尺寸精度高
- 可做结构复杂零件及镶件
RTM 工艺特点
- 树脂灌注设备
- 模具（多套，金属/复材）
- 模具自带加热系统或进烘箱，加热固化，提供生产效率
- 纤维预成型技术(定型剂/模压成型)
- 一台灌注设备注射多套模具作业方式
- 复材模具制造技
三、采用复材的特殊工艺，可减少汽车零部件数量
采用特殊工艺可将较为复杂的汽车部件一体化或减少汽车部件，如整体的车顶、汽车引擎罩与叶子板，汽车的座舱也可减少到5-7件，整体车身也完全成为可能，这样大大地提高了汽车整体刚性，节省了材料。
1、用RTM工艺量产车顶
通过喷涂胶衣、铺放纤维、合模注射、固化脱模，使车顶完全为一个部件。
2、真空导入/固化炉
树脂在真空负压的作用下，被吸入型腔，浸润纤维，加工出的产品无气泡, 孔隙率降低，力学性能得到保证, 厚度均匀,重量轻，产品在封闭状态下成型，施压均匀，减少挥发物对人体的伤害，降低劳动量及劳动强度，产品性能一致,大大提高生产效率。特别适于制作底盘，顶板，门板，引擎罩等部件。
真空导入工艺制作的整体式车身
真空导入工艺制作的引擎罩
- 左右翼子板与引擎罩一体化设计，简化了零件数量
- 碳纤维质感表面
3、复材的胶接装配
不同工艺制作出来的复合材料部件，通过胶接工艺组装成一体，这样大大减少了汽车部件的数量，过去数十个座舱零件，现在可以简化到5-7件，并根据功能不同，采用不同的固化工艺。
4、2007欧洲部分品牌使用碳纤维复材概况
从巴黎2010JEC看汽车用复合材料的发展趋势
一、汽车用碳纤维复合材料零、部件成本不断降低
我们从巴黎2010JEC展会上看到，碳纤维复合材料被广泛使用在众多高性能汽车车身上，目前还没有可替代的材料能够既有高强度，高硬度，抗冲击，又重量轻，耐腐蚀，寿命长，目前碳纤维仍然是不可取代的高性能材料。由于树脂传递模塑RTM等低温固化/非热压罐固化工艺的发展，对减少对热压罐工艺的依赖，降低了制造成本。自动化加工技术的广泛应用，降低了铺层成本，改善了积层质量，提高了生产效率；设计制造零部件的合并，同样降低了制造成本；热塑塑料研发，对降低材料成本及改善可回收性提供了根本保证。
二、碳纤维复合材料完全可以取代金属用于汽车的结构中
碳纤增强环氧树脂复合材料在大型商用飞机和高性能汽车及F1赛车主承力结构件上的成功应用表明，复合材料完全可以取代金属被用于汽车车身结构中。
然而，由于当前的材料和工艺设备昂贵，考虑到目前汽车生产的工艺链和产品链，以及材料可回收重复利用等问题，综合考虑成本与效益，目前还不具备量产化的条件，导致碳纤增强环氧树脂复合材料在汽车结构件上的应用遇到很大的局限性，这使得高强度钢板及铝合金仍然是目前汽车承载结构的主流材料。
作为一种完全有别于金属材料的新型材料，复合材料的汽车零部件的设计涉及结构设计、铺层设计及强度设计等多个方面，它离不开大量的计算和经验数据的积累。要实现复合材料汽车零部件的规模化生产，还需要制订相应的各种标准规范，包括材料的检验和测试标准以及生产工艺规范等。
在实际的复合材料设计过程中，应根据材料的利弊特性，针对特定的结构形状，性能，成本要求，在结构设计早期即开始做具体的工艺方案，对遇到的问题，处理方法作尽可能细致的分析和规划，这是实现高水平复合材料结构设计的重要前提。
因此复合材料车身结构是一个非常复杂的系统工程，目前，国外很多整车厂及协作厂已建有完整的复合材料工艺体系和设计体系，相比之下，国内的汽车企业在此方面还处于一个空白。随着复合材料在汽车工业应用的日益增多，建立专业的研发团队和制定相应的材料规范和工艺规范已成为国内汽车整车厂商的当务之急。
第四章新万兴在未来国内、国际汽车制造工业应扮演的角色
近年来，节能减排、降低制造成本已成为全球汽车制造业追求的目标。为此，先进的轻型材料和有效的降本技术日益为全球汽车制造商所关注。作为轻型材料中的一种，汽车复合材料以其诸多的优势，如重量轻、强度高、耐腐蚀、设计灵活、易于成型以及制造成本低等，而成为潜力巨大的节能降本解决方案。
一、各种车辆使用碳纤维复材的驱动力
1、F1赛车
作为定制车辆的F1赛车，从不考虑自身的制造成本，主要考虑轻量化和安全性能，尽可能最大限度使用高性能碳纤维复合材料，F1赛车虽然产量很小，但为量产车技术积累提供了宝贵经验。
2、高级跑车
技术源自F1赛车，主要考虑安全，高性能，轻量化，豪华是其设计制造驱动力。
3、高级轿车
设计驱动力是技术领先，安全和轻量化，大多应用成熟的复材技术。
二、国内复合材料的应用与发展
1、碳纤维复合材料
目前国内两大航空集团，在复材研发和生产方面都投入了巨大的人力和财力（详见考察报告），复合材料已广泛应用于固定翼飞机和隐形飞机，并为空客和波音、中国商飞承接OEM项目，碳纤维复合材料得到了空前发展。但在其它工业用碳纤维复合材料上，中国的发展，远远落后于欧美发达国家，目前用于汽车工业的鲜有报道。民用方面，中国碳纤维复合材料主要用于医疗床板、休闲体育等中、低端市场。
2、复合材料在中国汽车及零部件的应用
2009年的哥本哈根会议，把“低碳经济、新能源”推到了世界各国都关注的焦点上，中国也对此作出了承诺，到2020年中国单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。这的确是一个需要努力节能减持才能实现的目标，而作为汽车消费大国的中国，新能源汽车的生产和使用必将成为未来的发展趋势，这就给了汽车轻量化一个机遇，同时也是复合材料汽车零部件借势发展的一个巨大市场。因此中国的汽车人，应该把握住这个市场机遇。
2009年，中国是世界上最大的汽车消费国，中国汽车产量也是世界第一，中国高端车的购买力，排在了世界前列，但同时我们也承认，目前中国还没有高端车的研发和制造能力。
中国家用轿车，仅有少量品牌型号，使用了玻璃纤维复合材料，但重型卡车和拖车的驾驶楼几乎全部使用了玻璃纤维的复合材料。
相关报道称在2010北京国际汽车零部件展览会上，许多零部件销售人员连复合材料的基本意识都还不知到。复合材料在汽车领域的应用，其实一直以来只是在跟风国外。玻璃钢复合材料虽然在中国的汽车领域已经得到了一定的应用，但是在国外已经有越来越多的新兴复合材料如碳纤维、天然纤维等正在不断地被应用到汽车领域，玻璃钢将逐渐成为过去式，因为更多的创新复合材料的性能更优于玻璃钢。在我国手糊成型工艺依然在生产汽车零部件领域尚占主导地位，SMC、RTM等先进材料和工艺的应用仍然十分欠缺。
三、中国制造碳纤维复合材料制造商在未来国内、国际汽车制造工业应扮演的角色
我们要在汽车零部件制造工业中扮演重要角色，我们就要了解汽车制造商们使用碳纤维复材的利益驱动，了解国内外的发展方向，从规范、行业标准和设计入手，使用低成本技术和先进的碳纤维复合材料固化工艺。
国内碳纤维复合材料才刚起步，新万兴碳纤维复合材料公司的应运而生，应该是正当时。
1、从规范、行业标准和设计入手
- 与汽车设计制造所保持关系
- 与院校合作
- 与汽车厂合作
- 参与新能源汽车的开发，
2、降低制造成本是关键
随着汽车复合材料时代的到来，车用碳纤维的研发，特别是美国的研究机构，要把碳纤维的价格降到5美元/美元以下，加之中国碳纤维产量和质量在不断提高，低成本的碳纤维将逐渐应用到量产汽车里。除了使用低成本的原辅材料，更重要的是我们还要根据汽车部件的种类，采用不同的先进的低成本生产工艺，如RTM工艺，以达到降低成本的目的。
3、从关键零部件入手
从国际国内复材汽车部件的发展趋势来看，我们首先应从安全的角度入手，轻量化和使用复材的量成正比，这势必增加整车的成本，我们在短期还无法进入F1和兰博基尼这类汽车的供应商目录，除他们本身的量很小以外，加之他们有近几十年的成熟供应商。
巴黎2010JEC上，展出的汽车制动盘、引擎罩等，将是我们切入的方向。
4、从特种车辆入手
西格里与宝马合作，首先是从电动汽车入手，要延长电池的使用时间，减少充电次数，必须让汽车轻量化，这些都给了我们宝贵的经验。
可喜的是，中国的特种汽车开发，特别是电动汽车的量产即将进入世界前列，具有中国自主知识产权的比亚迪电动车E6日前正在申报国家新车目录，并有望于年底上市，这让我们更加振奋，如果在这款电动车上能使用上我们的安全、轻质的碳纤维复合材料部件，相信他的性能会更加完善，续驶里程超将大幅度提高。
随着国际趋势部分高级包车和高级轿车和特种车辆将不断增加碳纤维的用量，高级包车的复材用量将达到50%以上，使用碳纤维复材的高级轿车要达到100万辆/年以上，只要我们不断努力，与汽车厂建立风险合作合办关系，相信我们将不断获得应有的份额。
