復(fù)合材料創(chuàng)造全新價(jià)值

復(fù)合材料創(chuàng)造全新價(jià)值

中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)

2011年7月?青海第一頁，共五十二頁。一、全球新材料發(fā)展趨勢(shì)

二、復(fù)合材料發(fā)展及創(chuàng)新

三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)復(fù)合材料的要求

四、復(fù)合材料創(chuàng)造全新價(jià)值第二頁，共五十二頁。一、全球新材料發(fā)展趨勢(shì)

材料是當(dāng)前世界新技術(shù)革命的三大支柱（材料、信息、能源）之一，與信息技術(shù)、生物技術(shù)一起構(gòu)成了21世紀(jì)世界最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ娜箢I(lǐng)域之一。新材料在發(fā)展高新技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強(qiáng)綜合國力和國防實(shí)力方面起著重要的作用，而且在自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展也越來越快，地位日趨重要。第三頁，共五十二頁。

世界各國都十分重視新材料技術(shù)的發(fā)展，美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)都把發(fā)展新材料作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，在制定國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃時(shí)，將新材料技術(shù)列為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，予以重點(diǎn)發(fā)展，以保持其經(jīng)濟(jì)和科技的領(lǐng)先地位。中國的新材料科技及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在政府的大力關(guān)心和支持下，也取得了重大的進(jìn)展和成績(jī)，為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。第四頁，共五十二頁。

高性能復(fù)合材料可以根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠使材料揚(yáng)避短，當(dāng)前的研究重點(diǎn)有：纖維增強(qiáng)塑料、碳／碳復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料。高分子功能材料是近年來發(fā)展最快的新型材料，每年的遞增速度達(dá)到14％。第五頁，共五十二頁。二、復(fù)合材料發(fā)展及創(chuàng)新

復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界經(jīng)濟(jì)的增長速度，2009年全球復(fù)合材料/復(fù)合材料的產(chǎn)量約900萬噸，其中北美、歐洲和亞洲是三個(gè)最大生產(chǎn)和應(yīng)用地區(qū)，全球樹脂基復(fù)合材料的年平均增長率在5%，其中亞太地區(qū)的增長率可達(dá)7%（中國約為16.2%、印度約為15%、歐洲和北美地區(qū)為4%）。目前全球復(fù)合材料從業(yè)人員約55萬人，總產(chǎn)值約600億歐元。第六頁，共五十二頁。

全球復(fù)合材料行業(yè)的重心正在從歐美發(fā)達(dá)國家轉(zhuǎn)向亞洲，亞洲復(fù)合材料產(chǎn)量高速增長是行業(yè)發(fā)展最明顯的趨勢(shì)之一，產(chǎn)量到2015年有望翻番，達(dá)800萬噸以上。預(yù)計(jì)亞洲在全球復(fù)合材料市場(chǎng)所占比重將從本世紀(jì)初的25%提升至2013年的51%。我國2010年產(chǎn)量達(dá)329萬噸，已先后超過德國、日本而居世界第二位，并接近居世界首位的美國水平。第七頁，共五十二頁。全球樹脂基復(fù)合材料主要消費(fèi)領(lǐng)域和消費(fèi)量第八頁，共五十二頁。我國復(fù)合材料市場(chǎng)分布第九頁，共五十二頁。主要應(yīng)用汽車1．車身部件，包括車身殼體、硬頂、天窗、車門、散熱器護(hù)柵板、大燈反光板、前后保險(xiǎn)杠等以及車內(nèi)飾件。這是復(fù)合材料在汽車中應(yīng)用的主要方向，主要適應(yīng)車身流線型設(shè)計(jì)和外觀高品質(zhì)要求的需要，目前開發(fā)應(yīng)用潛力依然巨大。第十頁，共五十二頁。第十一頁，共五十二頁。第十二頁，共五十二頁。2．結(jié)構(gòu)件：包括前端支架、保險(xiǎn)杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的設(shè)計(jì)自由度、多功能性，主要使用高強(qiáng)SMC、GMT、LFT等工藝。第十三頁，共五十二頁。第十四頁，共五十二頁。3．功能件：其主要特點(diǎn)是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件為主。如：發(fā)動(dòng)機(jī)氣門罩蓋、進(jìn)氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管護(hù)板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板等。主要工藝為：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強(qiáng)尼龍注射工藝等。第十五頁，共五十二頁。

發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件第十六頁，共五十二頁。

發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件第十七頁，共五十二頁。Page18前端支架——雪鐵龍C3PP30%玻纖~2500g結(jié)構(gòu)件第十八頁，共五十二頁。第十九頁，共五十二頁。4．其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車與房車部件、摩托車部件、商品檢測(cè)車頂柜等。第二十頁，共五十二頁。復(fù)合材料在國內(nèi)各種車型上的典型應(yīng)用序號(hào)車型應(yīng)用部件1轎車保險(xiǎn)杠、車頂、車門、前臉大框、擾流板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋等外飾件以及車燈反射罩、電瓶托盤等部件2大型豪華車前后圍、前后保險(xiǎn)杠、翼子板、輪護(hù)板、裙板、后視鏡、儀表板、倉門板等部件3中小型客車前后保險(xiǎn)杠、硬頂、前大燈反射罩、面罩、電動(dòng)門總成、三角窗總成、后行李廂門總成、后圍總成、后擾流板、內(nèi)頂棚、微型客翼子板等部件4重型汽車散熱器面罩、副保險(xiǎn)杠、左右踏板、上導(dǎo)流罩、左右側(cè)護(hù)板，高頂和半高頂駕駛室頂蓋，左右前后翼子板等部件第二十一頁，共五十二頁。LFT復(fù)合材料是當(dāng)今熱塑性復(fù)合材料市場(chǎng)中發(fā)展最快的新材料之一，在過去十年中以30%的年增長率上升。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)LFT復(fù)合材料還有5～10年的高速發(fā)展時(shí)期，特別是在汽車零部件制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與應(yīng)用將繼續(xù)以兩位數(shù)字的年增長率快速增長。第二十二頁，共五十二頁。主要應(yīng)用—軌道交通車廂內(nèi)飾衛(wèi)生間電纜支架第二十三頁，共五十二頁。主要應(yīng)用—電氣產(chǎn)品絕緣板開關(guān)柜開關(guān)座高壓絕緣子輸變電支架第二十四頁，共五十二頁。主要應(yīng)用—建筑外墻材料屋面瓦衛(wèi)浴產(chǎn)品建筑模板第二十五頁，共五十二頁。第二十六頁，共五十二頁?？稍O(shè)計(jì)性成型復(fù)雜外型，提高降噪效果；相比金屬?zèng)_壓件，復(fù)合材料可針對(duì)應(yīng)力集中處，設(shè)計(jì)變厚度、非均勻壁厚產(chǎn)品。第二十七頁，共五十二頁。鋁制和SMC卡車油底殼的噪音衰減對(duì)比鋼板和SMC材料的減振特性對(duì)比聲學(xué)特性第二十八頁，共五十二頁。成本特性

SMC零部件一次壓制成型及部件集成的特點(diǎn)決定SMC的裝備和模具投資很小，相同零部件通常比金屬?zèng)_壓工藝投資節(jié)省50％以上。第二十九頁，共五十二頁。成本優(yōu)勢(shì)第三十頁，共五十二頁。集成特性LFT前端可集成：鎖橋車燈定位支架冷卻系統(tǒng)垂直支撐進(jìn)氣系統(tǒng)縱梁連接結(jié)構(gòu)底盤和行人保護(hù)固定結(jié)構(gòu)

第三十一頁，共五十二頁。

前端模塊LFT-D30PP第三十二頁，共五十二頁。原材料—乙烯基酯樹脂低收縮型乙烯基酯樹脂：常溫固化收縮率只有0.015%。增稠用乙烯基酯樹脂：適用于SMC/BMC生產(chǎn)。耐高溫型乙烯基樹脂：熱變形溫度可達(dá)150℃以上,可在2-3min內(nèi)承受300℃的溫度沖擊,其復(fù)合材料制品在200℃下，一年后彎曲強(qiáng)度保留率仍達(dá)63%以上。第三十三頁，共五十二頁。原材料--玻璃纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)化，產(chǎn)能擴(kuò)張，集中度提升、競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)：2010年產(chǎn)量：270萬噸。全球玻纖巨頭：巨石、重慶、泰山第三十四頁，共五十二頁。原材料—碳纖維

截止2010年6年，我國已建、在建和擬建碳纖維項(xiàng)目產(chǎn)能超過1萬噸，雖然真正能成功投產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的項(xiàng)目不太多，但我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機(jī)已到。國產(chǎn)CCF-1（T300）級(jí)的碳纖維產(chǎn)業(yè)化取得重大進(jìn)展，CCF-3（T700）級(jí)的碳纖維技術(shù)攻關(guān)已基本完成。第三十五頁，共五十二頁。機(jī)械裝備

生產(chǎn)自動(dòng)化程度及技術(shù)裝備水平提升國內(nèi)復(fù)合材料通用工藝裝備水平不斷提升，陸續(xù)建成一批具有國際水平的生產(chǎn)線。不僅滿足國內(nèi)需要，還出口歐美等國，到2010年復(fù)合材料機(jī)械化成型比重已達(dá)69.8%。纏繞拉擠SMC機(jī)組壓機(jī)

連續(xù)板材噴射GMT/LFTLFT-D真空灌注600650150800500580303350第三十六頁，共五十二頁。模壓工藝技術(shù)

開發(fā)成功低溫低壓和快速成型成型技術(shù)，降低能耗達(dá)33%～40%。成功開發(fā)高阻燃低發(fā)煙模塑料。在SMC機(jī)組上用短切氈生產(chǎn)的片材，經(jīng)層壓厚度達(dá)100mm，成功用于電氣絕緣領(lǐng)域。2010年行業(yè)統(tǒng)計(jì)SMC/BMC產(chǎn)量37萬噸，同比增長12%。第三十七頁，共五十二頁。三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)復(fù)合材料的要求

汽車工業(yè)

減少能源消耗和降低對(duì)環(huán)境的污染已成為汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要解決的關(guān)鍵問題。采用高性能輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，是節(jié)省能源的一條重要途徑，如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強(qiáng)度鋼、工程塑料和復(fù)合材料等，用以制造汽車車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件，可以有效的減輕汽車自重，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。據(jù)估計(jì)，汽車重量每減輕10％，就會(huì)節(jié)省6％～8％的燃料。第三十八頁，共五十二頁。軌道交通國家加大對(duì)鐵路的投入，車輛內(nèi)飾復(fù)合材料需求量增加。無砟軌道充填式復(fù)合材料墊板在高速鐵路上得到成功應(yīng)用。地鐵用第三軌保護(hù)罩（拉擠與接觸成型）及其支座(SMC模壓）、電纜支架(SMC模壓)、逃生平臺(tái)（拉擠酚醛玻璃鋼型材）等得到廣泛應(yīng)用。第三十九頁，共五十二頁。預(yù)計(jì)2015年交通運(yùn)輸領(lǐng)域復(fù)合材料用量將達(dá)到120萬噸軌道交通（高速列車機(jī)車車頭、復(fù)合材料轉(zhuǎn)向架、復(fù)合材料齒輪變速箱、復(fù)合材料貨車車廂門、內(nèi)飾、衛(wèi)生間、座椅）汽車用復(fù)合材料（復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)部件、轎車級(jí)SMC復(fù)合材料外觀部件、復(fù)合材料板簧、新能源汽車蓄電池殼體用復(fù)合材料、）第四十頁，共五十二頁。電氣與通訊1、電器罩殼：包括電器開關(guān)盒、SMC電器配線盒、儀表盤罩等。

2、電器原件與電部件：如SMC絕緣子、絕緣工具、電機(jī)端蓋等。

3、輸線電包括復(fù)合電纜支架、電纜溝支架等。第四十一頁，共五十二頁。戶外燈具第四十二頁，共五十二頁。四、復(fù)合材料創(chuàng)造全新價(jià)值產(chǎn)品全生命周期的碳排放量產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用及回收該產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的平均溫室氣體排放量。而動(dòng)態(tài)的碳排放量，則是指每單位貨品累積排放的溫室氣體量，同一產(chǎn)品的各個(gè)批次之間會(huì)有不同的動(dòng)態(tài)碳排放量。比如一家超市貨架上的某只箱子來自某一特定的裝瓶廠，而其旁邊的另一只箱子則來自數(shù)百公里以外的工廠，并且這兩只箱子是通過不通過的物流公司運(yùn)輸?shù)?，那么它們的碳排放量就具有很大的不同。第四十三頁，共五十二頁?/p>

低碳，是指較低的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。節(jié)水、節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣，是我們倡導(dǎo)的低碳生活方式。生活中，我們一方面要鼓勵(lì)采取低碳的生活方式，減少碳排放；另一方面是通過一定碳抵消措施，來達(dá)到平衡。種樹就是“碳中和”的一種方式，需種植的樹木數(shù)（棵）等于二氧化碳排放量（千克）除以18.3。第四十四頁，共五十二頁。

出行時(shí)，如果開小轎車，二氧化碳排放量（千克）等于油耗數(shù)乘以2.7。家用天然氣中，二氧化碳排放量（千克）等于天然氣使用度數(shù)乘以0.19。家用自來水中，二氧化碳排放量（千克）等于自來水使用度數(shù)乘以0.91。

第四十五頁，共五十二頁。節(jié)約1度電=減排0.997千克“二氧化碳”；節(jié)約1千克標(biāo)準(zhǔn)煤=減排2.493千克“二氧化碳”。由于我國制造業(yè)起步較晚，科技含量不高，高能耗導(dǎo)致成本增加。各國擬實(shí)行的碳稅政策，在引發(fā)貿(mào)易爭(zhēng)論的同時(shí)，也給我國制造業(yè)敲響了警鐘。未來美國將會(huì)在WTO框架體系下尋求征收碳關(guān)稅的合理性支持。

第四十六頁，共五十二頁。

據(jù)2005年的統(tǒng)計(jì)，我國每百萬美元GDP能耗比美國、德國、日本等高出3－6倍；2006年，我國GDP占全球5.5%，但消耗標(biāo)準(zhǔn)煤占全球15%以上。目前機(jī)電、建材、化工、鋼鐵等高碳產(chǎn)業(yè)占據(jù)了中國出口市場(chǎng)一半以上的比重。作為“高耗能產(chǎn)品”品類之一，2008年中國對(duì)美國出口機(jī)電產(chǎn)品1528.6億美元，約占中國對(duì)美國出口總額的61.%。如果開征碳關(guān)稅，短期內(nèi)必然會(huì)對(duì)上述行業(yè)造成嚴(yán)重負(fù)面影響。第四十七頁，共五十二頁。對(duì)策結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能降耗、新材料應(yīng)用計(jì)算

范圍1–直接排放：在實(shí)體控制范圍之內(nèi)的排放，來源于靜止燃燒、移動(dòng)燃燒、化學(xué)或生產(chǎn)過程，或逸出源范圍2–間接排放：實(shí)體控制之下的耗電量所產(chǎn)生的排放，但發(fā)電不是：電力、蒸汽、加熱及制冷方面的購買行為。范圍3–其他間接排放：涉及使用生產(chǎn)的產(chǎn)品、員工通勤、差旅等等所產(chǎn)生的排放。第四十八頁，共五十二頁。行業(yè)限度出口限制國內(nèi)控制制造水平技術(shù)及裝備管理及控制設(shè)計(jì)手冊(cè)總體設(shè)計(jì)材料選擇第四十九頁，共五十二頁。重點(diǎn)關(guān)注1、參與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)起草。2、研究SMC/BMC、LFT的原料、加工制造及使用環(huán)節(jié)中的碳排放量，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3、為相關(guān)行業(yè)提供設(shè)計(jì)支持，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。4、技術(shù)及工藝創(chuàng)新。第五十頁，共五十二頁。謝謝！第五十一頁，共五十二頁。內(nèi)容總結(jié)復(fù)合材料創(chuàng)造全新價(jià)值