位于加州的特斯拉汽車(chē)公司生產(chǎn)的雙人座純電動(dòng)汽車(chē)特斯拉Roadster跑車(chē)(Tesla Roadster Sport)在底特律車(chē)展上大放異彩。目前該公司已經(jīng)接到該跑車(chē)的訂單。特斯拉Roadster最大的特點(diǎn)就是高功率和輕重量。當(dāng)然,如此輕的車(chē)身重量,還是由于制造過(guò)程中,使用了碳纖維/環(huán)氧輕質(zhì)復(fù)合材料。特斯拉公司表示,開(kāi)發(fā)該款車(chē)型,公司共計(jì)耗時(shí)兩年,經(jīng)歷了設(shè)計(jì)、原型制作、測(cè)試、改進(jìn)設(shè)計(jì)、再測(cè)試、會(huì)議討論等過(guò)程。
特斯拉公司在RTM工藝中應(yīng)用了碳纖維氈生產(chǎn)汽車(chē)行業(yè)復(fù)合材料零部件。車(chē)身面板采用三明治結(jié)構(gòu),面板為碳纖維復(fù)合材料,芯材為玻璃纖維和聚合物。公司官方數(shù)據(jù)顯示,特斯拉Roadster0~60公里僅需3.7秒,美國(guó)銷(xiāo)售起價(jià)為12.85萬(wàn)美元,歐洲銷(xiāo)售起價(jià)為11.2萬(wàn)歐元(不含增值稅)。
特斯拉Roadster跑車(chē)采用創(chuàng)新的輕體碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料車(chē)身面板,是純電動(dòng)敞篷跑車(chē)。
英國(guó)汽車(chē)制造商蓮花公司,也幫助特斯拉公司一起投入對(duì)這款電動(dòng)車(chē)輛的研發(fā)工作。預(yù)計(jì)蓮花公司在不久也將推出其電動(dòng)車(chē)型。這也是自從公司在1995年推出Elise車(chē)型后,再次推出其電動(dòng)系列車(chē)型。Evora跑車(chē)采用了鋁制底盤(pán),復(fù)合材料車(chē)頂和車(chē)身面板,使得車(chē)身整體具有更高剛度。
減重300公斤?
工程聚合物專(zhuān)家泰科納公司估計(jì)如果汽車(chē)制造商現(xiàn)在就使用塑料代替金屬,中型客車(chē)有望減低50公斤。從中期來(lái)看,今天汽車(chē)中平均900公斤的鋼材和其它金屬確實(shí)可以通過(guò)使用替代材料如復(fù)合材料和混合材料解決方案做到減重300公斤。舉個(gè)例子,大眾公司使用泰科納公司的Celstran®+型長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料(以下簡(jiǎn)稱(chēng) LFRT)生產(chǎn)高爾夫Plus這款汽車(chē)的儀表板。結(jié)果是應(yīng)用新型復(fù)合材料不但能夠比金屬零部件減少加工步驟,而且儀表板的重量能夠減重8公斤,并且降低了生產(chǎn)成本。
主營(yíng)熱塑性聚合物的RTP公司將集中生產(chǎn)聚丙烯LFRT商業(yè)化,為了更加適合汽車(chē)行業(yè)的需求。Lucintel公司①行業(yè)研究人員表示,由于具備高耐沖擊性和適合制造結(jié)構(gòu)件,LFRT復(fù)合材料已成為今日塑料工業(yè)領(lǐng)域成長(zhǎng)最快的一類(lèi)原材料。與金屬材料相比,LFRT具有更高的比強(qiáng)度和抗沖擊性,提供更大的設(shè)計(jì)靈活性,和更好的耐化學(xué)腐蝕性能。盡管工業(yè)原材料數(shù)不勝數(shù),但是先進(jìn)的技術(shù)以及滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)的需求,是促進(jìn)LFRT復(fù)合材料迅猛發(fā)展的主要原因。
LFRT復(fù)合材料的同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)品包括:短纖維增強(qiáng)塑料,玻璃纖維氈熱塑性塑料,SMC/BMC和金屬。Lucintel公司的市場(chǎng)研究人員表示,目前在汽車(chē)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中,SMC正在受到來(lái)自玻璃纖維氈熱塑性塑料的挑戰(zhàn):后者成型時(shí)間更短且保質(zhì)期更長(zhǎng),而且無(wú)論在高溫和低溫的情況下,其抗沖擊性能都更強(qiáng)。因此,Lucintel公司預(yù)計(jì)高級(jí)玻璃纖維氈熱塑性塑料將在今后的汽車(chē)工業(yè)更廣泛用于車(chē)身外部面板的制作中。
福特汽車(chē)公司已明確表示,到2020年提高40%的燃油效率,減重是能夠幫助其實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要途徑。根據(jù)原型試驗(yàn)車(chē),福特公司的目標(biāo)是將現(xiàn)行車(chē)輛減重340公斤,而不會(huì)降低駕駛安全性能。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),福特公司的科研人員選中了納米技術(shù),使產(chǎn)品重量更輕,更具耐久性和提高燃油效率。福特認(rèn)為,納米技術(shù)在汽車(chē)應(yīng)用中擁有巨大潛力。