1992年,美國通用汽車展出了由碳纖維復合材料制造車身的超輕概念車;
2004年,福特采用碳纖維復合材料傳動軸的野馬載重汽車橫空出世;
2011年,寶馬在法蘭克福車展上,首次發布采用輕量化技術設計的i3電動概念車和i8插電式混合動力概念跑車……
縱觀彼時的中國汽車市場,碳纖維造車領域一片空白。成本、技術兩座大山,無疑是眾多汽車制造商望而卻步的重要原因。
近年來,隨著我國對汽車制造行業對環保節能要求的不斷提高,汽車輕量化的新浪潮終于到來。低碳要求之下,輕量化“高碳”風盛行。作為主力軍之一的碳纖維汽車,逐漸進入大眾視野。
2014年初,碳纖維造車在我國悄然興起,而推動這股風潮緩緩前進的,是一群心懷赤枕而又步伐堅定的行業先行者。
那時候的市場很小,但大家的夢想卻很大。
01
將兒時的汽車夢變現
如大多數男孩子一般,如今年近不惑的熊飛還是個孩童時,便對汽車愛不釋手。這份喜歡不僅是停留在對汽車模型的表皮上,他更癡迷于將模型拆解后重新組裝的這個過程。對于機械組裝類的的游戲,他樂此不疲。
長大后,每每看到飛馳的汽車如一葉輕舟般匯進燈海車流時,其發動機的轟鳴聲、酷炫的金屬外形、流暢的線條……無不令他心馳神往。
大學生活來臨之際,熊飛帶著向往已久的“汽車夢”,踏上了機械設計之路。四年的沉淀,讓這位初入行的少年,對汽車的熱愛愈發強烈。為了更深入地學習汽車的車身制造及組裝工藝,本科畢業后的他毅然選擇了出國深造。
2010年,學成歸來的熊飛曾就職于江淮、長城、吉利汽車;恰逢我國開始推行汽車輕量化,機緣巧合下,熊飛參與到中科院寧波所的一個項目中,就這樣開啟了碳纖維機蓋的研發之路。也正是這次合作,熊飛第一次接觸到碳纖維復合材料(CFRP)。
“當時我拿在手上只有一個感覺,就是輕,非常輕!它比傳統金屬鋼板的重量足足輕了2/3!”即使時隔多年,熊飛對初遇碳纖維復材時的場景仍記憶深刻。
在這個項目中,碳纖維機蓋的設計以傳統金屬鋼板的原型為參照,導致后期加工成型等的困難,極大地挑戰了復合材料產品的制造工藝,無形中還增加了成本負擔。
善于觀察總結的熊飛發現,即使將碳纖維復材與金屬鋼板進行1:1的替換,也無法預判最終產出的產品是否能達到預期要求。
或許,問題并非出在生產階段。
在經過大量測試后,原材料的本質差異性引起了他的注意。“若碳纖維復材想要契合零部件的生產,就必須從設計端來解決成型的問題。”熊飛幡然醒悟。
在吉利汽車工作的5年里,熊飛見證了我國汽車輕量化從萌芽到發展的過程。
他逐漸意識到,碳纖維不應作為金屬材料的簡單替代材料,而要建立起CFRP在汽車領域應用的系統解決方案,讓整個社會形成降低汽車全周期使用成本的理念。
“碳纖維造車的未來,應該走復合、集成的道路,以碳纖維覆蓋件、結構增強件、功能集成件三個部分作為研發重點,要將這一材料的優勢最大化。”說出這句話時,熊飛眼神堅定。
但CFRP想要真正大規模運用在汽車上,還有很長一段路要走。此時的他,已將目光從碳纖維零部件轉移到了碳纖維造車上。
念頭就像一粒種子,一旦在心里扎根,就有機會長成參天大樹。懷著對碳纖維造車的美好愿景,熊飛選擇離開吉利汽車,繼續奔赴下一個人生站點。
02
“第一個吃螃蟹的人”
回顧2018年,由于全球經濟低迷、用車環境惡化、限牌限行政策存行、樓市虹吸資金等客觀因素,國內車市在連續28年增長后,首次出現下滑趨勢,迎來了汽車行業的“車市寒冬”。
相比之下,新能源戰略的加速滲透,極大地推動了我國汽車輕量化行業的發展,有望成為未來車市增長的新拐點。對此,各大車企紛紛尋找突破口,并在新能源轉型中,涌現出一批碳纖維造車的“先行者”。
2018年4月25日,北京國際車展開幕當天,國內新興造車企業的“鼻祖”——前途汽車,隆重推出了前途 K50 量產版車型,這款誕生于2014年的純電動跑車第一次正式展示出了最終形態。
從概念走向上市,前途K50成功的背后離不開熊飛及其團隊的努力。
2018年,熊飛受聘以蘇州華特碳纖維有限公司總經理的身份加入前途汽車,并在長城華冠的支持下,成立了長城華冠全資子公司蘇州華特時代碳纖維有限公司。
其實,早在2014年,前途K50就以圖紙的形式存在了。但囿于對CFRP材料應用技術不成熟等原因,一直停留在研發測試階段,并未正式投入量產。
而熊飛的加入,恰好為躊躇中的前途汽車注入了鮮活的動力。
“公司成立初期,光是搜羅人才就花費不少心思。”按照熊飛的要求,以近1:1的比例來配備工程師和工人,前后共招募了140余人,由此組建成一支國內一流的研發隊伍。
“第一食蟹者為天下勇敢之最。”于人類而言,探索未知的領域本就是一項挑戰,碳纖維造車又何嘗不是如此?
從設計到落地,前途K50的誕生離不開熊飛的“悉心栽培”。大到工藝制造,小到零部件的選擇,熊飛都需要層層把關,在生產質量、效率、成本等方面做了大量的優化。
正是因為熊飛對細節極致的追求,造就了一批優秀的碳纖維零部件供應商,為我國汽車輕量化的發展奠定了扎實的行業基礎。
而當初參與研發前途K50的第一梯隊,通過多年的技術研發與實踐經歷,積累了豐富的設計、生產組裝經驗。如今,這批最初的吃螃蟹的人基本上都成了我國汽車輕量化行業的中流砥柱,用行動詮釋了何為“聚是一團火,散是滿天星”。
回顧整個造車之路,膽大心細的熊飛發現了我國碳纖維“造車難”的癥結所在。
“研究CFRP的廠家陷入了一個‘能做出來就行’的誤區中,按照設計圖紙‘依樣畫葫蘆’,卻沒有從產品設計的源頭進行考慮、也沒有對整個CFRP產品全生命周期進行考慮,以及工藝制造對下游的組裝加工有何影響,致使產品的整體競爭力仍存在較大欠缺。”熊飛表示,造車商對碳纖維材料和制造工藝不了解,材料供應商對汽車產品不熟悉,這些或許都是制約汽車碳纖維復合材料大批量應用的關鍵原因之一。
一種材料的廣泛應用,不是由它單一的優點決定的,而是由它無數的短板決定的。要想擺脫‘短板效應’,呈現出碳纖維復材的真正優點,還須找其適用于汽車行業的最佳模式。
面對碳纖維造車行業上下游脫節的問題,熊飛再次陷入了對“造車”的思考。
03
甘做行業溝通的橋梁
得益于國家“十五”和“十一五”863計劃碳纖維的專項支持,近幾年我國碳纖維產業化取得了重大進展。以汽車制造業為代表,國內碳纖維汽車生產企業的大規模建設,拉動了相關原材料的快速增長。
圖表來源 | 公開資料整理
目前,國外CFRP在汽車領域的應用已初具規模,形成了“汽車制造商+CFRP零部件供應商”的聯盟式產業化布局,可有效解決車用CFRP應用量產化的成本問題。
多年的從業經驗讓熊飛意識到,對于碳纖維造車這個全新的行業來說,僅有“工程師式的終極理想”是遠遠不夠的,要想將“造車夢”推向更高的臺階,首先得讓行業上下游形成新的合作理念及模式。
熊飛提到,以日本碳纖維產業聯盟為例,其聯盟成員覆蓋整個碳纖維產業鏈,可全面了解產業中存在的問題和需求,服務于產業的各個環節。如寶馬、Prodrive等企業,通過CFRP制造商與主機廠的密切配合,提高二次開發成型的生產效率,降低了汽車的整體制造成本。
但我國碳纖維造車仍處于起步階段,不僅缺乏這類密切匹配的產業聯盟,也尚未形成實質性的研究、設計、開發、制造、裝備、檢測、應用評價等“一條龍”產業鏈,在CFRP部件的質量控制、裝配技術方面也需要進一步研究和完善。
“只有通過上下游產業鏈的不斷融合,才能使碳纖維造車這個市場做得更大。”這是熊飛的目標,更是初心。
今年7月,他再次迎來了職業生涯的重大轉變從甲方到乙方——加入中國恒瑞。
中國恒瑞是一家專業碳纖維復合材料供應商,也是碳纖維領域的國際化專業企業,目前為全球各大主機廠提供產品批量生產制造解決方案;根據公司的整體規劃和布局,熊飛配合公司戰略,制定了一系列長遠的戰略規劃,鉆研設計更適合汽車輕量化的CFRP零部件,為產業鏈提供堅實的源頭供給。
“我從事過很多不同的職業,基本走完了從CFRP設計制造到組裝造車的所有步驟,也對汽車從設計到項目落地非常熟悉;我相信這對我、對行業而言都是無比寶貴的經驗。”熊飛坦然道。
從“瘋狂”的純技術工程師,到成熟的職業經理人,熊飛一直在與中國汽車輕量化行業共同成長。這一次,他更想成為推動行業快速成長的力量。
入行二十余載,在不同崗位所積累的工作經驗,讓熊飛能更加敏銳地察覺到我國碳纖維造車所存在的問題與不足,也期望著做出更多更大的成績。
轉戰乙方的他,志在成為行業上下游的溝通橋梁,培養一批既懂汽車、又懂材料,還熟悉各種材料生產制造的“復合型人才”,全面打通產業鏈的上中下游,讓觸角延伸到汽車全生命周期的各個環節。
近年來,奔馳、寶馬、奧迪等一線汽車品牌,對新能源汽車系列進行了一系列戰略布局。可以預見,無論從性能還是環保角度出發,汽車輕量化儼然成了大勢所趨,而采用CFRP則有望成為汽車輕量化道路上的一條“終南捷徑”。
目前,碳纖維造車行業正面臨著“洗牌”浪潮,對零部件供應商及整車制造商的要求也將越來越高。在這一浪潮中,熊飛作為碳纖維造車行業溝通的橋梁,憑借多年來的實戰經驗,打通產業鏈最關鍵的一環,顯得尤為重要。
【個人簡介】
熊飛博士,從事汽車領域工作30余年,是汽車輕量化領域的領軍專家,現任中國恒瑞(HRC)有限公司副總裁。先后出任江淮汽車技術中心技術總監、長城汽車技術中心汽車材料工程院副院長、吉利汽車研究院總工程師、杭州長江新能源汽車研發副總經理,蘇州華特時代碳纖維有限公司總經理等職務。此外,熊飛還在多個學會等擔任職務,如中國汽車輕量化聯盟專家委員,國際綠色輕量化聯盟碳纖維復合材料委員會常務副理事長,汽車實用技術編委副主任委員,科技部、工信部評審專家并發表多篇學術論文。
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原文標題:HRC副總裁熊飛:打破碳纖維汽車行業桎梏 不能只是“等風來”
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