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产业信息动态-7月12日

华阳集团产业技术研究总院    主办

内刊

2023年7月12日

79期

Information dynamics of industry

产业信息动态

——摘选自央视网《1GW“盐光互补”电站并网发电》

7月8日,世界单体容量最大的“盐光互补”项目——华电天津海晶100万千瓦“盐光互补”电站并网发电。在提升华北地区电力保供能力的同时,探索出光伏发电、水面制卤、水下养殖的复合产业模式。

目 录                        CONTENTS

权威之声

04

国家统计局:6月太阳能电价环比上涨1.4%

技术前沿

丰田汽车官宣研发钙钛矿光伏电池

12

14

新能源汽车碳纤维轮毂轻量化分析

专业评论

会展信息

第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛

22

行业聚焦

06
10

光伏供应链价格信息周报
1GW“盐光互补”电站并网发电

权威之声

国家统计局:6月太阳能电价环比上涨1.4%

来源:国家统计局

国家统计局今天发布了2023年6月份全国CPI(居民消费价格指数)和PPI(工业生产者出厂价格指数)数据。对此,国家统计局城市司首席统计师董莉娟进行了解读。
CPI保持基本平稳
6月份,消费市场运行基本平稳,CPI环比略有下降,同比持平。
从环比看,CPI下降0.2%,降幅与上月相同。其中,食品价格下降0.5%,降幅比上月收窄0.2个百分点。食品中,受高温、降雨天气影响,鲜菜价格由上月下降3.4%转为上涨2.3%;其他食品供应总体充足,价格大部分下降,其中鸡蛋、鲜果、猪肉和水产品价格降幅在1.2%—2.6%之间。非食品价格下降0.1%,降幅与上月相同。非食品中,受国际油价下行影响,国内能源价格下降0.7%,降幅比上月扩大0.5个百分点;受“618”商家促销活动等因素影响,扣除能源的工业消费品价格由上月持平转为下降0.3%;服务需求持续恢复,服务价格由上月下降0.1%转为上涨0.1%;市场供应偏紧,中药材价格上涨1.7%。
从同比看,CPI由上月上涨0.2%转为持平。其中,食品价格上涨2.3%,涨幅比上月扩大1.3个百分点。食品中,鲜菜、薯类、鲜果和禽肉类价格上涨较多,涨幅在4.3%—10.8%之间;猪肉价格下降7.2%,降幅比上月扩大4.0个百分点。非食品价格由上月持平转为下降0.6%。非食品中,服务价格上涨0.7%,涨幅回落0.2个百分点;工业消费品价格下降2.7%,降幅扩大1.0个百分点,其中能源价格下降9.3%,扣除能源的工业消费品价格下降0.5%,降幅均有扩大。
据测算,在6月份的CPI同比变动中,上年价格变动的翘尾影响约为0.5个百分点,与上月相同;今年价格变动的新影响约为-0.5个百分点,上月为-0.3个百分点。
PPI下降
6月份,受石油、煤炭等大宗商品价格继续回落及上年同期对比基数较高等因素影响,PPI环比、同比均下降。
从环比看,PPI下降0.8%,降幅比上月收窄0.1个百分点。其中,生产资料价格下降1.1%,降幅收窄0.1个百分点;生活资料价格下降0.2%,降幅与上月相同。受国际市场原油价格继续回落及有色金属价格波动影响,石油煤炭及其他燃料加工业、石油和天然气开采业、有色金属冶炼和压延加工业价格分别下降2.6%、1.6%、0.8%。煤炭、钢铁供给量大,煤炭开采和洗选业、黑色金属冶炼和压延加工业价格分别下降6.4%、2.2%。一些技术密集型行业价格上涨,其中飞机制造价格上涨1.0%,智能消费设备制造价格上涨0.4%,医疗仪器设备及器械制造价格上涨0.2%。另外,电力生产中的风力发电和太阳能发电价格分别上涨2.6%、1.4%。
从同比看,PPI下降5.4%,降幅比上月扩大0.8个百分点。同比降幅扩大主要是受石油、煤炭等行业价格继续回落影响。其中,生产资料价格下降6.8%,降幅扩大0.9个百分点;生活资料价格下降0.5%,降幅扩大0.4个百分点。调查的40个工业行业大类中,价格下降的有25个,比上月减少1个。主要行业中,石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业、煤炭开采和洗选业价格降幅在14.9%—25.6%之间,且降幅均扩大。上述4个石油、煤炭相关行业合计影响PPI同比下降约2.81个百分点,比上月的影响扩大0.71个百分点。黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业价格分别下降16.0%、7.2%,降幅分别收窄0.8、1.2个百分点。另外,文教工美体育和娱乐用品制造业价格上涨4.9%,飞机制造价格上涨4.1%,医疗仪器设备及器械制造价格上涨1.8%,电力热力生产和供应业价格上涨1.3%,纺织服装服饰业价格上涨0.6%。
据测算,在6月份5.4%的PPI同比降幅中,上年价格变动的翘尾影响约为-2.8个百分点,与上月相同;今年价格变动的新影响约为-2.6个百分点,上月为-1.8个百分点。

权威之声

Voice of authority

权威之声

中海油盐城绿能港一期扩建工程10号LNG储罐顺利升顶到位。

0.6%。非食品中,服务价格上涨0.7%,涨幅回落0.2个百分点;工业消费品价格下降2.7%,降幅扩大1.0个百分点,其中能源价格下降9.3%,扣除能源的工业消费品价格下降0.5%,降幅均有扩大。
据测算,在6月份的CPI同比变动中,上年价格变动的翘尾影响约为0.5个百分点,与上月相同;今年价格变动的新影响约为-0.5个百分点,上月为-0.3个百分点。
PPI下降
6月份,受石油、煤炭等大宗商品价格继续回落及上年同期对比基数较高等因素影响,PPI环比、同比均下降。
从环比看,PPI下降0.8%,降幅比上月收窄0.1个百分点。其中,生产资料价格下降1.1%,降幅收窄0.1个百分点;生活资料价格下降0.2%,降幅与上月相同。受国际市场原油价格继续回落及有色金属价格波动影响,石油煤炭及其他燃料加工业、石油和天然气开采业、有色金属冶炼和压延加工业价格分别下降2.6%、1.6%、0.8%。煤炭、钢铁供给量大,煤炭开采和洗选业、黑色金属冶炼和压延加工业价格分别下降6.4%、2.2%。一些技术密集型行业价格上涨,其中飞机制造价格上涨1.0%,智能消费设备制造价格上涨0.4%,医疗仪器设备及器械制造价格上涨0.2%。另外,电力生产中的风力发电和太阳能发电价格分别上涨2.6%、1.4%。
从同比看,PPI下降5.4%,降幅比上月扩大0.8个百分点。同比降幅扩大主要是受石油、煤炭等行业价格继续回落影响。其中,生产资料价格下降6.8%,降幅扩大0.9个百分点;生活资料价格下降0.5%,降幅扩大0.4个百分点。调查的40个工业行业大类中,价格下降的有25个,比上月减少1个。主要行业中,石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业、煤炭开采和洗选业价格降幅在14.9%—25.6%之间,且降幅均扩大。上述4个石油、煤炭相关行业合计影响PPI同比下降约2.81个百分点,比上月的影响扩大0.71个百分点。黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业价格分别下降16.0%、7.2%,降幅分别收窄0.8、1.2个百分点。另外,文教工美体育和娱乐用品制造业价格上涨4.9%,飞机制造价格上涨4.1%,医疗仪器设备及器械制造价格上涨1.8%,电力热力生产和供应业价格上涨1.3%,纺织服装服饰业价格上涨0.6%。
据测算,在6月份5.4%的PPI同比降幅中,上年价格变动的翘尾影响约为-2.8个百分点,与上月相同;今年价格变动的新影响约为-2.6个百分点,上月为-1.8个百分点。

行业聚焦

行业
聚焦

INDUSTRY FOCUS

光伏供应链价格信息周报

来源: 新能源销售公司

上游硅料价格本周持稳;182mm硅片价格下跌幅度1.8%、210mm硅片价格下跌幅度2.5%,有持稳迹象;P型182mm电池片价上调0.01元%,P型210mm电池片价格下跌幅0.01元%,价格差逐步缩小;组件价格下跌幅度较大。产业链各环节价格详情如下:
1、硅料:多晶硅致密料成交均价为6.4万元/吨。
2、硅片:182mm成交均价2.75元/片,210mm成交均价3.9元/片。
3、电池片:182mm电池片成交均价0.71元/W,210mm电池片成交均价0.72元/W,N型电池片成交均价0.78元/W。
4、组件:182mm单玻组件成交均价1.36元/W,价格区间1.25-1.58元/W;210mm单玻组件成交均价1.38元/W,价格区间1.30-1.58元/W;182mm双玻组件成交均价1.38元/W,价格区间1.25-1.69元/W;210mm双玻组件成交均价1.40元/W,价格区间1.35-1.68元/W;N型TOPCon组件成交均价1.50元/W,价格区间1.40-1.57元/W。

供应链市场平台价格

本周产业链价格几乎持续全线下跌,但下跌幅度有所缓和。硅料价格持稳、硅片小幅下降,上游环节趋稳迹象明显。电池片价格一涨一跌,也有趋稳迹象,本周组件价格跌幅最大。目前市场趋稳迹象越发明显,但电池片、组件及终端用户之间的博弈恐将更加激烈。

行业聚焦

本周市场实际成交价格及招投标价格情况

本周高效电池片市场实际成交价格0.66元/W,中低效电池片市场实际成交价格0.61元/W;当前双面双玻组件市场实际成交价格1.25元/W,我公司供华能集团集采价格为:双玻1.305元/W。
7月3日,广东省电力开发有限公司2023年第二批光伏组件采购中标候选人公示,第一中标候选人一道新能,投标报价1.3元/W;第二中标候选人晶澳,投标报价1.38元/W;第三中标候选人阿特斯,投标报价1.36元/W。
7月5日,水发兴业能源2023年度光伏发电项目光伏组件采购中标人公示。本次采购容量807.5,分为3个标段。
标段一P型单面182组件采购容量320MW,中标候选人正泰新能报价1.2578元/W、隆基乐叶报价1.321元/W、晶科能源报价1.3元/W;标段二P型单面182组件采购容量325MW,中标候选人阿特斯报价1.2874元/W、一道新能报价1.296元/W、天合光能报价1.3元/W;标段三P型双面210组件采购容量162.5MW,中标候选人阿特斯报价1.3669元/W、天合光能报价1.32元/W、东方日升报价1.4561元/W。最低报价出现在标段二,为山东润马报价1.18元/W,并未中标。
7月6日,广州保碧新能源科技有限公司2023-2024年度光伏组件集中采购项目入围候选人公示,正泰新能、亿晶光电、爱康光电、通威、力诺、晶澳、一道新能、格普光能、天合光能、协鑫集成、尚德、中节能12家企业入围。
标段一P型182单玻组件采购容量600MW,中标候选人11名,最低报价1.26元/W;标段二P型双玻组件采购容量200MW,中标候选人8名,最低报价1.29元/W;标段三N型组件采购量700MW,中标候选人9名,最低报价1.38元/W。

本年度供应链价格走势图

硅料现货价格初显“下跌乏力”的止稳趋势,包括头部和二三线企业在内的现货价格暂时止跌,而且两者之间的价差范围也已缩小很多。预计七月硅料新增产量与六月持平,环比无太多新增,主要由于新产能处于陆续投放过程中,达到满产需要爬坡时间,另外七月部分产区出现限电/限产情况,预计将影响少量产出。

行业聚焦

行业聚焦

比无太多新增,主要由于新产能处于陆续投放过程中,达到满产需要爬坡时间,另外七月部分产区出现限电/限产情况,预计将影响少量产出。
随着上游价格逐步跌到底盘重整,后续跌价空间所剩无几,预计硅片厂家将透过持续滚动调整稼动水平以应对自身的库存水平与定价策略。展望后势,尽管月初硅片厂家调升排产规划,随着电池厂积极拿货,库存水平在当前仍然没有大幅堆积,此现象甚至也使部分硅片厂家有调高报价的企图,然而观察硅片产出在逐月增长下,后续硅片环节仍将持续面临库存风险,预期短期涨价动能稍嫌不足。
目前,电池片供需格局较为平衡,整体库存维持正常水位,在上游原材料环节价格逐渐企稳以及下游组件企业采购需求向好的情况下,电池片企业挺价意愿强烈,价格暂时维持稳定。后续,随着终端需求大规模开启,电池片价格有望上涨。
从近期的开标价格来看,组件企业订单竞争激烈,价格屡创新低,个别企业投标价格跌破1.2元/W。从供给端来看,近期组件大厂静待产业链价格进一步企稳,整体开工率未有明显提升;从需求端来看,终端观望情绪持续,采购需求未见明显好转,预计短期内组件价格仍有小幅下降空间。待产业链价格进一步企稳,7月下旬终端需求有望重振。(图中InfoLink数据以182mm硅片、182mm电池片、182mm单晶双面双玻组件价格为参考)。

行业聚焦

来源 :央视网

1GW“盐光互补”电站并网发电

7月8日,世界单体容量最大的“盐光互补”项目——华电天津海晶100万千瓦“盐光互补”电站并网发电。在提升华北地区电力保供能力的同时,探索出光伏发电、水面制卤、水下养殖的复合产业模式。
总台央视记者 古峻岭:这里是刚刚投产的世界单体容量最大的“盐光互补”项目——华电海晶光伏电站。它在盐田上架设光伏组件,发电、晒盐、养殖三不误。

和其他光伏电站最大的不同,就是这里的光伏阵列间距大了不少,达到了14米,几乎是其他光伏电站的两倍多。这样做的目的就是把光伏板对水面的遮挡以及对盐业生产的影响降到最低。
这个光伏电板的坡度是精确设计的十七度,而其他光伏电站大部分是三四十度左右。这是因为,从一年四季太阳运行的轨迹来看,十七度对水面的遮挡是最小的。
而且这里的光伏板两面都可以发电,除了上面可以直接吸收阳光进行电能的转换之外,它的背面也可以吸收水面反射上来的阳光,仅此一项它的发电效率就可以提升5%—7%。

行业聚焦

华电海晶盐光互补项目负责人 杨帆:我们这个项目投产后,每年将有15亿度的绿色电能从这2万亩的盐田中产出,将进一步促进华北地区绿色能源结构转型,带动区域产业链内部循环。同时实现水上光伏发电、水面蒸发制卤、水下水产养殖的“盐光互补”新型的复合产业模式。

技术前沿

来源 :光伏资讯

丰田汽车官宣研发钙钛矿光伏电池

技术
前沿

TECHNOLOGY
 FRONTIER

据《日本经济新闻》报道,丰田汽车与源自京都大学的日本初创企业 Enecoat Technologies 今日宣布,将共同研发钙钛矿型光伏电池,并力争到 2030 年将其搭载在纯电动汽车的车顶等部位
丰田目前已经为部分新能源车型提供在车顶安装光伏电池的选配服务,例如 2023 年上市的普锐斯可搭载 1 平米左右的硅制面板,价格为 28.6 万日元(IT之家备注:当前约 14443 元人民币)。在正常的气象条件下,该面板每年可产生行驶约 1200 公里所需的电力。
丰田和 Enecoat 已于 5 月启动车载面板的联合研发,目前的发电效率与硅制面板基本相同,但预计将在未来提高 50%,这也是丰田首次就钙钛矿型光伏电池披露与外部企业的联合研发计划。
丰田可再生能源负责人增田泰造表示,如果将车顶以外的发动机罩等部位也安装上钙钛矿型面板,理论上最多可将发电量提升至目前的 3 倍,即支持行驶 3600 公里。普通私家车的年行驶里程在 1 万公里左右,这意味着其中三分之一的电力消耗可由太阳能提供。
Enecoat 社长加藤尚哉表示,与硅相比,钙钛矿型光伏电池的制造工序较少,有望降低成本。同时,这种电池面板也易于弯曲,更适应车身较为复杂的形态。不过目前该技术的车用化还存在不少挑战,例如车载所需的数十厘米的大型面板量产还未开始,同时车身震动和淋雨对电池耐久性的影响也是需要考虑和解决的问题。
日本富士经济的数据显示,全球钙钛矿型光伏电池的市场规模到 2035 年将达到 1 万亿日元(当前约 505 亿元人民币),是 2022 年的 31 倍。目前日本积水化学工业、KANEKA 和东芝等企业都在争取尽早商用,而中国企业也在积极开拓这一市场。

技术前沿

的车用化还存在不少挑战,例如车载所需的数十厘米的大型面板量产还未开始,同时车身震动和淋雨对电池耐久性的影响也是需要考虑和解决的问题。
日本富士经济的数据显示,全球钙钛矿型光伏电池的市场规模到 2035 年将达到 1 万亿日元(当前约 505 亿元人民币),是 2022 年的 31 倍。目前日本积水化学工业、KANEKA 和东芝等企业都在争取尽早商用,而中国企业也在积极开拓这一市场。

新能源汽车碳纤维轮毂轻量化分析

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来源 : 复材应用技术

新能源汽车正在逐步替代传统的燃油车。新能源汽车的续航里程成为最大的发展障碍,轻量化显得尤为重要。随着环保和节能减排需求的不断增加,全球汽车行业正在寻求多样化的轻量化解决方案。簧下质量的减重需求尤为突出,而作为簧下质量的重要组成部分,车轮在汽车整体质量中占据很大比重,减重的有效途径之一就是采用碳纤维轮毂。随着原材料和制造成本的下降,原本造价高昂、仅用于豪华或超豪华车型的碳纤维轮毂正在逐步“下探”。

专业评论

01、引言

碳纤维是一种高强度高模量的轻质纤维材料,其密度比金属轻,强度却是钢铁的16倍,杨氏模量是传统玻璃纤维的2-3倍,同时兼具了纤维的柔软性。
一般铝合金轮毂重量为15千克左右,而碳纤维轮毂重量可以减少至8千克,碳纤维轮毂成了地地道道的“减重神器”。
碳纤维由于轻质和高强特性,一直是汽车制造热衷的优选材料。除了应用在轮毂,在汽车的传动轴、板簧、构架、车身都有使用碳纤维,不但保证汽车足够的强度和刚度,而且汽车的重量得以降低,能耗也相对降低。根据MarketaaWatch数据分析机构发布的《2021年汽车碳纤维市场研究报告》,2020年全球仅汽车碳纤维市场规模接近1.6亿美元;2021~2027年,全球汽车碳纤维市场预计将以超过5%的年均复合增长率保持增长。
碳纤维材料在汽车的应用,不仅是轻量化、降能耗,更是汽车安全性能提升的需求。碳纤维轮毂与传统的铝合金轮毂相比,质量更轻、强度更高、没有金属疲劳、降噪明显。我国汽车碳纤维拥有巨大的市场潜力,碳纤维轮毂没有大面积推开,主要是基于碳纤维成本的考虑。

02、CFRP在汽车领域的应用前景

专业评论

碳纤维由于轻质和高强特性,一直是汽车制造热衷的优选材料。除了应用在轮毂,在汽车的传动轴、板簧、构架、车身都有使用碳纤维,不但保证汽车足够的强度和刚度,而且汽车的重量得以降低,能耗也相对降低。根据MarketaaWatch数据分析机构发布的《2021年汽车碳纤维市场研究报告》,2020年全球仅汽车碳纤维市场规模接近1.6亿美元;2021~2027年,全球汽车碳纤维市场预计将以超过5%的年均复合增长率保持增长。
碳纤维材料在汽车的应用,不仅是轻量化、降能耗,更是汽车安全性能提升的需求。碳纤维轮毂与传统的铝合金轮毂相比,质量更轻、强度更高、没有金属疲劳、降噪明显。我国汽车碳纤维拥有巨大的市场潜力,碳纤维轮毂没有大面积推开,主要是基于碳纤维成本的考虑。

但随着碳纤维生产技术的不断完善和规模化生产,碳纤维成本在逐步下降。碳纤维原丝主要是采用聚丙烯腈原料,成本一直居高不下;随着采用沥青基、聚乙烯等原料制备原丝,碳纤维成本可以下降30%以上。根据澳大利亚的Carbon Revolution公司的碳纤维轮毂,由碳纤维与树脂后粘合而成,实现了规模化生产,可以将碳纤维轮毂的成本降至接近铝轮毂。
国家出台了相关政策,大力扶持国产高性能碳纤维的广泛应用。2021年3月《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用,为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境。
新能源汽车的发展势不可挡,碳纤维轮毂或将成为新能源汽车的标配。

图2    汽车领域碳纤维需求前景预测

专业评论

国家出台了相关政策,大力扶持国产高性能碳纤维的广泛应用。2021年3月《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用,为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境。
新能源汽车的发展势不可挡,碳纤维轮毂或将成为新能源汽车的标配。

汽车自1886年发明出来,距今已经有100多年的历史,汽车轮毂也从以往的木头材质发展到如今的金属材质。现代汽车较为常用的轮毂材质有钢制轮毂、铝合金轮毂、和镁合金轮毂,近几年在超跑上出现了碳纤维轮毂。
(1)钢制轮毂:成分是铁和其他提升韧性的金属元素,优势在于韧性更强、耐冲击性能突出、承重能力较好,另外还有一个优势就是价格便宜。当然钢制轮毂也存在一些缺点,比如铁容易生 锈,散热能力较差,重量较重,不利于制动和操控等。
(2)铝合金轮毂:铝是主要成分,同事还有锑、硅、镁等其他元素,用来提高整体的性能。铝合金轮毂的加工工艺相对钢制轮毂更复杂,加工工序也更多,整体性能高于钢制轮毂,而且重量下降明显。得益于铝合金的密度较低,提速更快,散热能力更强,适合在城市道路形式。缺点则是韧性相对较低,抗冲击性和抗疲劳能力较低,不能再恶劣环境中使用,如越野等。
(3)镁铝合金轮毂:相对于铝来说,密度耕地,与碳纤维复合材料相似,镁合金轮毂中除了镁意外,还加入了铝、锌、锰等。弹性更好,散热更快,消震能力更强,同时再韧性上比铝合金更好,可以说是铝合金的加强版。不过镁合金轮毂容易氧化,耐腐蚀性较差。
(4)碳纤维轮毂:碳纤维轮毂是近几年才开始出现的新型轮毂,外观纯黑色,带有纹路,颜值高端大气。碳纤维轮毂的性能强大,重量跟镁差不多,韧性强,耐冲击性好,还耐腐蚀耐氧化。目前摩托车、山地车、公路自行车和汽车上都有应用。

03、CFRP轮毂与金属轮毂的比较

专业评论

04、碳纤维复合材料轮毂的优越性

汽车轮毂和轮胎承载了汽车所有的重量,同时在传动轴的作用下起到驱动汽车的作用。碳纤维汽车轮毂作为核心的骨架部分,具备较好的承压能力和抗冲击性,汽车加速时和载重时的表现非常出色。另外碳纤维轮毂因为自重下降,可以有效降低惯性,可以实现汽车的更快启停和转向。
(1)重量更轻,强度更高
众所周知,碳纤维复合材料是公认的汽车“轻量化”减重的最好方法。碳纤维也被誉为黑色黄金,它的重量比铝轻,但是他的强度缺高于钢铁,具有耐腐蚀、高模量的特性,它不仅可以使汽车轻量化,同时还能强化汽车强度。有资料显示,20英寸的碳纤维轮毂总重量约为7.5kg,与同尺寸铝合金轮毂相比,重量轻了约25%以上,在强度方面,相比铝合金轮毂,整体也提升了约30%。
(2)更强的性能与操控性
澳大利亚Carbon Revolution轮圈品牌的工程师曾经说过,在非簧载质量下,轮毂的重量减低1kg,就相当于整车质量降低15kg,而车辆每减重10%,加速性能就可提升约8%,这也说明轻量化轮毂可以为汽车动力性能带更好的反应力。碳纤维轮毂还具有很好的减震效果,舒适度更高,操控性更强。
(3)节能减排
使用碳纤维复合材料轮毂减轻1kg的簧下质量,其效果可以等同于减轻15kg的整车质量,而车辆每减重10%,在油耗方面便可降低6%-8%,汽车排放也可降低5%,在汽车使用等量汽油的情况下,使用碳纤维轮毂的汽车,可比使用铝合金轮毂的汽车每小时多开50km。使用碳纤维轮毂,是同尺寸的锻造铝合金轮辋重量的60%,所以车身减重,对环保也有重大的意义。
(4)更好的操控性和更优的制动性
使用碳纤维轮毂,因为碳纤维的弹性模量可以达到200GPa,弹性率越高,受力之后弹性形变性越小,它的舒适性也就越好,操控性也就得到提高。汽车更换轻量化碳纤维轮毂之后,车的悬挂响应速度也就有了明显的提升,加速也就越快越轻松,制动性也就得到提高。

专业评论

弹性形变性越小,它的舒适性也就越好,操控性也就得到提高。汽车更换轻量化碳纤维轮毂之后,车的悬挂响应速度也就有了明显的提升,加速也就越快越轻松,制动性也就得到提高。

成立于2007年Carbon Revolution公司,是一家全球性技术公司和一级 OEM 供应商,已成功为全球汽车行业创新、商业化和工业化高性能、技术先进的轻质碳纤维车轮/轮毂制造商。它除了豪华车轮毂,还宣布开发23英寸和24英寸碳纤维车轮,目标是用于电动卡车和SUV市场。该公司正在为波音公司CH-47奇努克直升机轮子进行概念和验证项目。
碳纤维轮毂的制造需要高精度的碳纤维铺放和高压成型技术,Carbon Revolution司拥有约50项与碳纤维车轮产品及制造工艺相关的专利,并希望通过改进制造工艺,提高效率。为此,该公司不仅开发了高度自动化的生产线,还广泛使用机器学习和人工智能技术来优化生产制造流程。轮毂平均比市场上的标准铝制轮毂轻40%到50%。此外,轮毂可以设计成符合空气动力学的形状,在不增加重量的情况下减少阻力并增加航程。
意大利Bucci复合材料公司推出了首款20英寸碳纤维轮辋,专门用于运动/超级跑车领域。它允许以传统方式将车轮固定到轮毂上,从而消除了螺栓扭矩松动的风险。这保证了超轻碳纤维车轮与传统车轮一样易于组装和维护。为了应对特别是使用碳陶瓷刹车时出现的高温,在轮辋内侧涂有陶瓷涂层,即使在最极端的温度下也能保护碳纤维,使轮辋可以在最极端的温度下使用。
Bucci 复合材料公司还为自己配备了该行业最前沿的Cannon公司生产技术工艺(高压 RTM-HP-RTM),这是意大利唯一获得将用于继续在为汽车行业开发更多车轮模型。
Cannon公司的解决方案包括使用环氧树脂为基体和碳纤维增强的HP-RTM工艺制造复合材料所需的设备:
(1)一个用于环氧树脂配方的三组分E系统高压加药装置,带有一个LN10三组分混合头和输出·比例的闭环控制。
(2)一台短行程模压机,具有25000 kN的夹紧力、3.6×2.4m的压板和非常精确的平行度主动控制,以保证成型零件的平面度。
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图6 Bucci 复合材料公司20”碳纤维轮毂
著名的英国汽车制造商Bentley宾利最近几天为其Bentayga SUV推出了创新型全碳纤维轮毂,该车轮轮毂由Bucci Composites开发。22英寸碳纤维轮毂成为有史以来最大的碳纤维车轮,保证了创新设计和卓越性能,以及每个车轮实现了6kg重量的轻量化。
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图7 Bucci为宾利汽车开发的22”轮毂
美国Vision Wheel推出了新的碳纤维轮毂,该轮毂是与美国IDI Composites International和复合材料编织专家A&P Technology合作开发的,每个车轮的成本为2000美元甚至更低。
另外一家美国ESE Carbon公司将其E2一体式碳纤维复合材料轮毂投放到售后市场,为特斯拉Model S、特斯拉Model 3和斯巴鲁WRX STI车辆提供服务。
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图8 ESE公司开发的一体式碳纤维复合材料轮毂
E2车轮采用先进的创新定制纤维铺设(TFP)和高压树脂灌注技术,将性能、耐用性、效率和创新与碳纤维的美丽结合在一起,提供了一流的售后市场车轮。
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图9 ESE公司为特斯拉Model S开发的碳纤维轮毂
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图10 ESE公司为特斯拉Model S开发的碳纤维轮毂
车轮越轻,转动惯量就越低,从而使车轮向前移动所需的力就越小。作为一款优质碳纤维复合材料车轮,E2与铝制和钢制车轮相比,可显著减轻重量。测试表明,每个车轮可以节省10磅的重量,从而使圈速加快5.3%。
简单地说,较轻的物体需要较少的工作来减速和停止。E2碳纤维车轮比同等的钢制或铝制车轮轻45%。测试表明,E2车轮可以将制动和滑行距离从每小时60到1英里减少3.6%。
减少簧下重量可以最大限度地减少悬架使车轮牢牢地保持在路面上的作用力。每个E2碳纤维车轮可从系统中减少高达10磅的簧下重量,使悬架性能更好。由此产生的轮胎接触的改善导致转向响应增强和操控更灵敏。无论是在公路还是赛道,E2碳纤维车轮都将使您的驾驶体验达到一个全新的水平。
道路试验
经过多年的原型测试,开发出了有史以来技术最先进的汽车轮毂E2。通过使用有限元分析进行高度先进的建模,ESE的复合材料工程团队能够预测车轮在大量现实场景中的反应。有了这些丰富的数据,ESE的车轮将在实验室和现场进行测试,测试结果将在强度、安全性和性能方面得到验证。
· 径向冲击测试
径向冲击测试评估车轮在穿过坑洞或大型障碍物时的稳定性,以防严重损坏或故障。由于了解街道和高速公路并不总是良好的路况,E2车轮经过严格测试,能够承受典型的道路危险,并被证明优于同等的钢制和铝制车轮。
· 路缘石撞击试验
路缘石撞击试验是一项关键试验,用于评估对静态表面的重复撞击的影响,模拟车辆以预定速度撞击路缘石或其他固定物体。即使在低速行驶时,路缘石和车轮的接触也会产生较大的冲击力。E2碳纤维车轮经过设计和全面测试,可在路缘石撞击等破坏性情况下抵抗故障。
· SAE J3204测试
E2经过了全面测试,并正在等待SAE J3204的认证,这是一种新的复合材料轮毂生产工艺。ESE正与美国汽车工程师协会密切合作,帮助制定复合材料轮毂的标准和基准。ESE的E2碳纤维车轮实际上超过了SAE的最低建议值。
与金属车轮类似,美国汽车工程师协会对复合材料车轮的建议通过各种疲劳和冲击试验来解决耐久性问题。SAE还增加了新的要求,以说明复合材料所特有的环境影响。
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图11 被世界各大汽车制造商采用得E2碳纤维轮毂
E2碳纤维车轮采用最新的订制纤维铺设(Tailored Fiber Placement)技术进行设计。碳纤维叠层传统上是一个非常耗时的手工过程,包括在树脂模具上切割和手工成型碳纤维布。这导致了过度浪费,而体力劳动可能会在生产中造成瓶颈。
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图12 订制纤维铺设(TFP)
TFP通过使用机器将碳纤维排列和缝合到精确的位置来实现最佳的结构性能。这减少了50%的铺层时间和 80%的材料浪费。它还允许ESE通过精确的纤维放置和定向来优化设计,以适应碳纤维车轮的曲率和辐条。这提高了E2碳纤维车轮的强度和耐用性,使其能够更有效地管理载荷和应力。
E2还使用专有的压缩树脂传递模塑(RTM)工艺和环氧树脂系统来制造轮毂,使轮毂具有更高的轮辋强度和抗疲劳性。ESE使用最高质量、最快固化的树脂,在高达212°C的行业领先Tg(玻璃化转变)温度下提供无与伦比的产品。ESE的纤维与树脂的含量为60%,空隙率仅为2%,是业内最好的。再加上ESE能够在不到2分钟的时间内完全注入轮毂。
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图13 RTM工艺制造CFRP轮毂

05、碳纤维复合材料轮毂的应用事例

专业评论

行度主动控制,以保证成型零件的平面度。
著名的英国汽车制造商Bentley宾利最近几天为其Bentayga SUV推出了创新型全碳纤维轮毂,该车轮轮毂由Bucci Composites开发。22英寸碳纤维轮毂成为有史以来最大的碳纤维车轮,保证了创新设计和卓越性能,以及每个车轮实现了6kg重量的轻量化。
美国Vision Wheel推出了新的碳纤维轮毂,该轮毂是与美国IDI Composites International和复合材料编织专家A&P Technology合作开发的,每个车轮的成本为2000美元甚至更低。
另外一家美国ESE Carbon公司将其E2一体式碳纤维复合材料轮毂投放到售后市场,为特斯拉Model S、特斯拉Model 3和斯巴鲁WRX STI车辆提供服务。
E2车轮采用先进的创新定制纤维铺设(TFP)和高压树脂灌注技术,将性能、耐用性、效率和创新与碳纤维的美丽结合在一起,提供了一流的售后市场车轮。
车轮越轻,转动惯量就越低,从而使车轮向前移动所需的力就越小。作为一款优质碳纤维复合材料车轮,E2与铝制和钢制车轮相比,可显著减轻重量。测试表明,每个车轮可以节省10磅的重量,从而使圈速加快5.3%。
简单地说,较轻的物体需要较少的工作来减速和停止。E2碳纤维车轮比同等的钢制或铝制车轮轻45%。测试表明,E2车轮可以将制动和滑行距离从每小时60到1英里减少3.6%。
减少簧下重量可以最大限度地减少悬架使车轮牢牢地保持在路面上的作用力。每个E2碳纤维车轮可从系统中减少高达10磅的簧下重量,使悬架性能更好。由此产生的轮胎接触的改善导致转向响应增强和操控更灵敏。无论是在公路还是赛道,E2碳纤维车轮都将使您的驾驶体验达到一个全新的水平。
道路试验
经过多年的原型测试,开发出了有史以来技术最先进的汽车轮毂E2。通过使用有限元分析进行高度先进的建模,ESE的复合材料工程团队能够预测车轮在大量现实场景中的反应。有了这些丰富的数据,ESE的车轮将在实验室和现场进行测试,测试结果将在强度、安全性和性能方面得到验证。
· 径向冲击测试
径向冲击测试评估车轮在穿过坑洞或大型障碍物时的稳定性,以防严重损坏或故障。由于了解街道和高速公路并不总是良好的路况,E2车轮经过严格测试,能够承受典型的道路危险,并被证明优于同等的钢制和铝制车轮。
· 路缘石撞击试验
路缘石撞击试验是一项关键试验,用于评估对静态表面的重复撞击的影响,模拟车辆以预定速度撞击路缘石或其他固定物体。即使在低速行驶时,路缘石和车轮的接触也会产生较大的冲击力。E2碳纤维车轮经过设计和全面测试,可在路缘石撞击等破坏性情况下抵抗故障。
· SAE J3204测试
E2经过了全面测试,并正在等待SAE J3204的认证,这是一种新的复合材料轮毂生产工艺。ESE正与美国汽车工程师协会密切合作,帮助制定复合材料轮毂的标准和基准。ESE的E2碳纤维车轮实际上超过了SAE的最低建议值。
与金属车轮类似,美国汽车工程师协会对复合材料车轮的建议通过各种疲劳和冲击试验来解决耐久性问题。SAE还增加了新的要求,以说明复合材料所特有的环境影响。
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图11 被世界各大汽车制造商采用得E2碳纤维轮毂
E2碳纤维车轮采用最新的订制纤维铺设(Tailored Fiber Placement)技术进行设计。碳纤维叠层传统上是一个非常耗时的手工过程,包括在树脂模具上切割和手工成型碳纤维布。这导致了过度浪费,而体力劳动可能会在生产中造成瓶颈。
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图12 订制纤维铺设(TFP)
TFP通过使用机器将碳纤维排列和缝合到精确的位置来实现最佳的结构性能。这减少了50%的铺层时间和 80%的材料浪费。它还允许ESE通过精确的纤维放置和定向来优化设计,以适应碳纤维车轮的曲率和辐条。这提高了E2碳纤维车轮的强度和耐用性,使其能够更有效地管理载荷和应力。
E2还使用专有的压缩树脂传递模塑(RTM)工艺和环氧树脂系统来制造轮毂,使轮毂具有更高的轮辋强度和抗疲劳性。ESE使用最高质量、最快固化的树脂,在高达212°C的行业领先Tg(玻璃化转变)温度下提供无与伦比的产品。ESE的纤维与树脂的含量为60%,空隙率仅为2%,是业内最好的。再加上ESE能够在不到2分钟的时间内完全注入轮毂。
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图13 RTM工艺制造CFRP轮毂

专业评论

径向冲击测试
径向冲击测试评估车轮在穿过坑洞或大型障碍物时的稳定性,以防严重损坏或故障。由于了解街道和高速公路并不总是良好的路况,E2车轮经过严格测试,能够承受典型的道路危险,并被证明优于同等的钢制和铝制车轮。
路缘石撞击试验
路缘石撞击试验是一项关键试验,用于评估对静态表面的重复撞击的影响,模拟车辆以预定速度撞击路缘石或其他固定物体。即使在低速行驶时,路缘石和车轮的接触也会产生较大的冲击力。E2碳纤维车轮经过设计和全面测试,可在路缘石撞击等破坏性情况下抵抗故障。
SAE J3204测试
E2经过了全面测试,并正在等待SAE J3204的认证,这是一种新的复合材料轮毂生产工艺。ESE正与美国汽车工程师协会密切合作,帮助制定复合材料轮毂的标准和基准。ESE的E2碳纤维车轮实际上超过了SAE的最低建议值。
与金属车轮类似,美国汽车工程师协会对复合材料车轮的建议通过各种疲劳和冲击试验来解决耐久性问题。SAE还增加了新的要求,以说明复合材料所特有的环境影响。
E2碳纤维车轮采用最新的订制纤维铺设(Tailored Fiber Placement)技术进行设计。碳纤维叠层传统上是一个非常耗时的手工过程,包括在树脂模具上切割和手工成型碳纤维布。这导致了过度浪费,而体力劳动可能会在生产中造成瓶颈。
TFP通过使用机器将碳纤维排列和缝合到精确的位置来实现最佳的结构性能。这减少了50%的铺层时间和 80%的材料浪费。它还允许ESE通过精确的纤维放置和定向来优化设计,以适应碳纤维车轮的曲率和辐条。这提高了E2碳纤维车轮的强度和耐用性,使其能够更有效地管理载荷和应力。
E2还使用专有的压缩树脂传递模塑(RTM)工艺和环氧树脂系统来制造轮毂,使轮毂具有更高的轮辋强度和抗疲劳性。ESE使用最高质量、最快固化的树脂,在高达212°C的行业领先Tg(玻璃化转变)温度下提供无与伦比的产品。ESE的纤维与树脂的含量为60%,空隙率仅为2%,是业内最好的。再加上ESE能够在不到2分钟的时间内完全注入轮毂。
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图13 RTM工艺制造CFRP轮毂

专业评论

布。这导致了过度浪费,而体力劳动可能会在生产中造成瓶颈。
TFP通过使用机器将碳纤维排列和缝合到精确的位置来实现最佳的结构性能。这减少了50%的铺层时间和 80%的材料浪费。它还允许ESE通过精确的纤维放置和定向来优化设计,以适应碳纤维车轮的曲率和辐条。这提高了E2碳纤维车轮的强度和耐用性,使其能够更有效地管理载荷和应力。
E2还使用专有的压缩树脂传递模塑(RTM)工艺和环氧树脂系统来制造轮毂,使轮毂具有更高的轮辋强度和抗疲劳性。ESE使用最高质量、最快固化的树脂,在高达212°C的行业领先Tg(玻璃化转变)温度下提供无与伦比的产品。ESE的纤维与树脂的含量为60%,空隙率仅为2%,是业内最好的。再加上ESE能够在不到2分钟的时间内完全注入轮毂。

06、结束语

通过使用碳纤维轮毂,车轮重量大幅减轻,跑车得以实现更加优异的操控性能。由于碳纤维车轮惯性更小,汽车转向感和牵引力都会得到改进,无论是加速还是制动,反应都更快。
此外,里程焦虑是很多潜在消费者对于购买电动汽车较为犹豫的重要因素之一,虽然电动汽车的续驶里程主要取决于电池,但其他因素也会对此产生影响。而轻量化的碳纤维轮毂能够大幅减少汽车每次加速或减速时车轮旋转带来的能耗,也在最大限度延长了电动汽车的续驶里程。

会展信息

第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛

展会时间:2023 年 7月14日
展会地点:无锡市锡山区丽笙精选酒店三层丽笙厅
主办单位:中无锡市锡山区人民政府、中关村储能产业技术联盟、中国电子技术标准化研究院
展会介绍:为深入贯彻落实党的二十大精神,推进能源生产和消费革命,加快生态文明建设,确保碳达峰碳中和目标实现,2023年初《工业和信息化部等六部门关于推动能源电子产业发展的指导意见》(工信部联电子〔2022〕181号)中提出,要加强新型储能电池产业化技术攻关,推进先进储能技术及产品规模化应用,加快研发钠离子电池等新型电池,并加强相关标准体系研究。
同时,为进一步推动钠离子电池产业化和标准体系建设,中关村储能产业技术联盟、中国电子技术标准化研究院联合无锡市锡山区政府等将于2023年7月13日~14日在无锡市锡山区举办“第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛”,开展钠离子电池标准讨论与制定、技术研发和产业现状研讨、发布首批钠离子电池产品测评结果。论坛拟邀请工业和信息化部电子信息司、国家市场监督管理总局标准技术管理司、中国民航危险品运输管理中心等领导以及钠离子电池领域院士、专家出席。论坛同期将针对钠离子电池国家和行业标准体系、2项钠离子电池行业标准、2项国家标准(预研)等开展研讨;并发布首批钠离子电池产品测评结果和《2023年钠离子电池产业研究报告》。

会议直达:第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛

会展信息

EXHIBITION INFORMATION 

会展信息

做精做优新能源新材料产业
 推进产业延链补链强链

邮箱:hycydt123@163.com
地址:山西省阳泉市矿区桃北西街2号

耿安英       冯辰波       杨晓成       周晓辉      

郭宝晶       韩    娟       张    静       

刘景利       

郑迎芳       段昕永

李淑敏       

蒯平宇       张利武
李淑敏       王   磊
朱瑞峰

主        编

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编辑部主任

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