碳纤维推进针对汽车用途的开发

01-08

东丽公司、帝人公司(生产销售由东邦特耐克丝公司负责)、三菱丽阳公司三家大型碳纤维厂商在推进碳纤维复合材料(CFRP,Carbon Fiber Reinforced Plastics)的Composite产品的开发。该产品作为能扩大汽车领域碳纤维使用量的产品,各公司都对在量产车领域的实用化寄予厚望。

帝人公司针对使用热可塑性树脂的CFRP的Composite产品的事业化,宣布建设“从碳纤维到Composite产品的成型加工为止,能在一分钟内进行连续一条龙生产”的Pilot Plant。该公司确立了在一分钟内成型使用热可塑性树脂的CFRP的Composite产品的量产技术。通过该技术和独创的CFRP接合技术,制造了把汽车车体重量削减到极限的概念车,诉求该技术的实用性,开拓市场。
这次引入的Pilot Plant计划于2012年中期在帝人公司的松山事业所投入生产,设备投资金额为约20亿日元。随着该设备的引入,能更加迅速地实施使用热可塑性树脂的CFRP的Composite产品的试制到性能评估。而且形状复杂的成形产品和大型Composite产品的试制也变得更为方便。
这一技术能以汽车行业所需要的理想的工序作业时间(1分钟以内),连续进行从碳纤维到Composite产品的成型加工为止的一条龙生产,该公司认为能对Composite产品被量产车采用作出巨大贡献。另外,对要求轻量化的普通产业用途等广范围领域的销售也令人期待。由于使用热可塑性树脂,再生利用性也很优异。帝人公司将通过充分利用这一设备,强力推进期待今后能急剧成长的汽车领域以及产业用途领域的开拓。
另一方面,世界最大级别的碳纤维厂商东丽公司在量产车的汽车部件实用化方面领先于帝人公司。2011年3月,和德国的汽车厂商Daimler公司成立了运用CFRP革新成型技术生产销售CFRP汽车部件的合资公司Euro Advanced Carbon Fiber Composites GmbH(EACC)公司。
两家公司在2010年签订了共同开发协议,确立了能在短时间内生产CFRP部件的革新量产技术。EACC公司向从2012年开始销售的Daimler公司的“Mercedes-Benz”汽车提供CFRP部件。和Daimler公司合资的公司使用热硬化树脂制成的CFRP。利用了东丽公司开发的CFRP成型技术High Cycle RTM(Resin Transfer Molding)。
据该公司称,在汽车行业中为降低燃耗作出贡献的车体的轻量化成为重要课题。作为能大幅度减轻车体重量的解决方案之一,正在增加碳纤维的采用。
三菱丽阳公司拥有和德国的SGL Technologies公司合资成立的生产销售碳纤维原料的腈纶长纤维(Precusor)的MRC-SGL Precursor公司。使用了MRC-SGL Precursor公司Precursor的碳纤维以及SGL Technologies公司与德国汽车厂商BMW集团的合资公司SGL-Automotive Carbon Fibers公司生产的碳纤维被BMW公司的电力汽车(预计从2013年开始销售)所采用。

东丽VS帝人 概念车的对决

东丽公司和帝人公司都用碳纤维复合材料制作了各自的概念车。东丽公司的“TEEWAVE AR1”(Toray Eco Efficient Wave Advanced Roadster 1)是次世代型的电力汽车。使用了热硬化树脂制成的CRFP的RTM一体成型Monocoque和CFRP的冲击吸收体,实现了轻量化和优异的车体刚性和冲击安全性。还在Bonnet以及Roof中使用热可塑性树脂的CFRP,最大程度发挥了各材料的特性,实现了使用部位的最优化。
另一方面,帝人公司的概念车也是电力汽车,但车体框架是用热可塑性树脂的CFRP以一分钟内成型的技术制作的。