日本東麗公司近日對外公開了其最新花費3億日元(約2451.3萬元人民幣)研發(fā)的電動汽車TEEWAVE AR1概念車。該車骨架采用碳纖維強(qiáng)化樹脂(CFRP)材料,從而使車身重量大幅度降低。東麗公司是在其內(nèi)部展會“東麗尖端材料”上公開這一訊息的。
東麗公司目前是全球最大的碳纖維及產(chǎn)品生產(chǎn)商之一,占據(jù)全球碳纖維市場30%以上的份額。其碳纖維產(chǎn)品包括飛機(jī)部件、人造衛(wèi)星天線,以及高爾夫球棒等。此次推出概念版TEEWAVE AR1電動汽車,旨在引爆“汽車設(shè)計的革命”,因此在制造時非常重視材料的實用性。
TEEWAVE AR1使用了約0.16噸的碳纖維強(qiáng)化樹脂材料,在超越普通同款式車輛的剛性、碰撞安全性的同時,減少了0.55噸左右的鋼板用量。據(jù)東麗公司介紹,碳纖維強(qiáng)化樹脂材料包含在母材上使用熱固性樹脂的CFRTS和使用熱可塑性樹脂的CFRTP兩種。
其中,CFRTP是在樹脂中摻入短纖維,雖然其機(jī)械特性遜于CFRTS,但是擠壓成形的耗時較短,且易于加工。而CFRTS是長纖維的織物浸滲于環(huán)氧樹脂凝固而成的,雖然成形耗時較長,但是其強(qiáng)度/剛性較高。
目前主流的汽車材料是鋼與樹脂,而CFRP卻是擁有迥然相異的材料性質(zhì)。這個性質(zhì)就是各向異性。特別是使用長纖維的CFRTS,依據(jù)其方向諸如強(qiáng)度等的機(jī)械特性會大幅地變化,與纖維垂直的方向是較弱的,但若是善用這個性質(zhì),從來未見的嶄新設(shè)計是很有機(jī)會出線的。若是與鋼、樹脂比較,CFRP每單位重量的機(jī)械特性都超越前二者;但在材料成本與成形時間上卻相距甚遠(yuǎn)。
東麗公司高層表示,汽車業(yè)界幾乎沒有對于各向異性材料純熟掌握的設(shè)計者。東麗將碳纖維定位為“戰(zhàn)略性擴(kuò)大業(yè)務(wù)”,汽車是最有望大量應(yīng)用這種材料的領(lǐng)域,公司計劃通過概念車擴(kuò)大汽車廠商對碳纖維的應(yīng)用。