復合材料創(chuàng)造全新價值課件

復合材料創(chuàng)造全新價值

中國復合材料工業(yè)協(xié)會

2011年7月?青海復合材料創(chuàng)造全新價值

一、全球新材料發(fā)展趨勢

二、復合材料發(fā)展及創(chuàng)新

三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對復合材料的要求

四、復合材料創(chuàng)造全新價值一、全球新材料發(fā)展趨勢

二、復合材料發(fā)展及創(chuàng)新

三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)一、全球新材料發(fā)展趨勢

材料是當前世界新技術(shù)革命的三大支柱（材料、信息、能源）之一，與信息技術(shù)、生物技術(shù)一起構(gòu)成了21世紀世界最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ娜箢I(lǐng)域之一。新材料在發(fā)展高新技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強綜合國力和國防實力方面起著重要的作用，而且在自然科學和工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展也越來越快，地位日趨重要。一、全球新材料發(fā)展趨勢材料是當前世界新

世界各國都十分重視新材料技術(shù)的發(fā)展，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)都把發(fā)展新材料作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，在制定國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃時，將新材料技術(shù)列為21世紀優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，予以重點發(fā)展，以保持其經(jīng)濟和科技的領(lǐng)先地位。中國的新材料科技及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在政府的大力關(guān)心和支持下，也取得了重大的進展和成績，為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供了強有力的支撐。世界各國都十分重視新材料技術(shù)的發(fā)展，美國、

高性能復合材料可以根據(jù)要求進行設(shè)計，能夠使材料揚避短，當前的研究重點有：纖維增強塑料、碳／碳復合材料、陶瓷基復合材料和金屬基復合材料。高分子功能材料是近年來發(fā)展最快的新型材料，每年的遞增速度達到14％。高性能復合材料可以根據(jù)要求進行設(shè)計，能夠使材料揚避短，二、復合材料發(fā)展及創(chuàng)新

復合材料工業(yè)的發(fā)展速度遠遠高于世界經(jīng)濟的增長速度，2009年全球復合材料/復合材料的產(chǎn)量約900萬噸，其中北美、歐洲和亞洲是三個最大生產(chǎn)和應用地區(qū)，全球樹脂基復合材料的年平均增長率在5%，其中亞太地區(qū)的增長率可達7%（中國約為16.2%、印度約為15%、歐洲和北美地區(qū)為4%）。目前全球復合材料從業(yè)人員約55萬人，總產(chǎn)值約600億歐元。二、復合材料發(fā)展及創(chuàng)新復合材料工業(yè)的發(fā)展

全球復合材料行業(yè)的重心正在從歐美發(fā)達國家轉(zhuǎn)向亞洲，亞洲復合材料產(chǎn)量高速增長是行業(yè)發(fā)展最明顯的趨勢之一，產(chǎn)量到2015年有望翻番，達800萬噸以上。預計亞洲在全球復合材料市場所占比重將從本世紀初的25%提升至2013年的51%。我國2010年產(chǎn)量達329萬噸，已先后超過德國、日本而居世界第二位，并接近居世界首位的美國水平。全球復合材料行業(yè)的重心正在從歐美發(fā)達國家轉(zhuǎn)向亞洲，全球樹脂基復合材料主要消費領(lǐng)域和消費量全球樹脂基復合材料主要消費領(lǐng)域和消費量我國復合材料市場分布我國復合材料市場分布主要應用汽車1．車身部件，包括車身殼體、硬頂、天窗、車門、散熱器護柵板、大燈反光板、前后保險杠等以及車內(nèi)飾件。這是復合材料在汽車中應用的主要方向，主要適應車身流線型設(shè)計和外觀高品質(zhì)要求的需要，目前開發(fā)應用潛力依然巨大。主要應用汽車1．車身部件，包括車身殼體、硬頂、天窗、車復合材料創(chuàng)造全新價值課件復合材料創(chuàng)造全新價值課件2．結(jié)構(gòu)件：包括前端支架、保險杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的設(shè)計自由度、多功能性，主要使用高強SMC、GMT、LFT等工藝。2．結(jié)構(gòu)件：包括前端支架、保險杠骨架、座椅骨架、地板等，其目復合材料創(chuàng)造全新價值課件3．功能件：其主要特點是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件為主。如：發(fā)動機氣門罩蓋、進氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導風罩、進氣管護板、風扇葉片、風扇導風圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動機隔音板等。主要工藝為：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強尼龍注射工藝等。3．功能件：其主要特點是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動機及發(fā)動

發(fā)動機周邊部件發(fā)動機周邊部件

發(fā)動機周邊部件

發(fā)動機周邊部件Page18前端支架——雪鐵龍C3PP30%玻纖~2500g結(jié)構(gòu)件Page18前端支架——雪鐵龍C3PP30%玻纖復合材料創(chuàng)造全新價值課件4．其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車與房車部件、摩托車部件、商品檢測車頂柜等。4．其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車與房車部件、摩托車部件、復合材料在國內(nèi)各種車型上的典型應用序號車型應用部件1轎車保險杠、車頂、車門、前臉大框、擾流板、發(fā)動機罩蓋等外飾件以及車燈反射罩、電瓶托盤等部件2大型豪華車前后圍、前后保險杠、翼子板、輪護板、裙板、后視鏡、儀表板、倉門板等部件3中小型客車前后保險杠、硬頂、前大燈反射罩、面罩、電動門總成、三角窗總成、后行李廂門總成、后圍總成、后擾流板、內(nèi)頂棚、微型客翼子板等部件4重型汽車散熱器面罩、副保險杠、左右踏板、上導流罩、左右側(cè)護板，高頂和半高頂駕駛室頂蓋，左右前后翼子板等部件復合材料在國內(nèi)各種車型上的典型應用車型應用部件1轎車保險杠、LFT復合材料是當今熱塑性復合材料市場中發(fā)展最快的新材料之一，在過去十年中以30%的年增長率上升。業(yè)內(nèi)人士預計LFT復合材料還有5～10年的高速發(fā)展時期，特別是在汽車零部件制造領(lǐng)域的設(shè)計與應用將繼續(xù)以兩位數(shù)字的年增長率快速增長。LFT復合材料是當今熱塑性復合材料市場中主要應用—軌道交通車廂內(nèi)飾衛(wèi)生間電纜支架主要應用—軌道交通車廂內(nèi)飾主要應用—電氣產(chǎn)品絕緣板開關(guān)柜開關(guān)座高壓絕緣子輸變電支架主要應用—電氣產(chǎn)品絕緣板主要應用—建筑外墻材料屋面瓦衛(wèi)浴產(chǎn)品建筑模板主要應用—建筑外墻材料復合材料創(chuàng)造全新價值課件可設(shè)計性成型復雜外型，提高降噪效果；相比金屬沖壓件，復合材料可針對應力集中處，設(shè)計變厚度、非均勻壁厚產(chǎn)品?？稍O(shè)計性鋁制和SMC卡車油底殼的噪音衰減對比鋼板和SMC材料的減振特性對比聲學特性鋁制和SMC卡車油底殼的噪音衰減對比鋼板和SMC材料的減振特成本特性

SMC零部件一次壓制成型及部件集成的特點決定SMC的裝備和模具投資很小，相同零部件通常比金屬沖壓工藝投資節(jié)省50％以上。成本特性SMC零部件一次壓制成型及部件集成的特點成本優(yōu)勢成本優(yōu)勢集成特性LFT前端可集成：鎖橋車燈定位支架冷卻系統(tǒng)垂直支撐進氣系統(tǒng)縱梁連接結(jié)構(gòu)底盤和行人保護固定結(jié)構(gòu)

集成特性LFT前端可集成：

前端模塊LFT-D30PP

前端模塊LFT-D30PP原材料—乙烯基酯樹脂低收縮型乙烯基酯樹脂：常溫固化收縮率只有0.015%。增稠用乙烯基酯樹脂：適用于SMC/BMC生產(chǎn)。耐高溫型乙烯基樹脂：熱變形溫度可達150℃以上,可在2-3min內(nèi)承受300℃的溫度沖擊,其復合材料制品在200℃下，一年后彎曲強度保留率仍達63%以上。原材料—乙烯基酯樹脂低收縮型乙烯基酯樹脂：常溫固化收縮率只有原材料--玻璃纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)化，產(chǎn)能擴張，集中度提升、競爭力增強：2010年產(chǎn)量：270萬噸。全球玻纖巨頭：巨石、重慶、泰山原材料--玻璃纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)化，產(chǎn)能擴張，集中度提升、競爭力增強原材料—碳纖維

截止2010年6年，我國已建、在建和擬建碳纖維項目產(chǎn)能超過1萬噸，雖然真正能成功投產(chǎn)并實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的項目不太多，但我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機已到。國產(chǎn)CCF-1（T300）級的碳纖維產(chǎn)業(yè)化取得重大進展，CCF-3（T700）級的碳纖維技術(shù)攻關(guān)已基本完成。原材料—碳纖維截止2010年6年，我國已建、在建和擬建碳機械裝備

生產(chǎn)自動化程度及技術(shù)裝備水平提升國內(nèi)復合材料通用工藝裝備水平不斷提升，陸續(xù)建成一批具有國際水平的生產(chǎn)線。不僅滿足國內(nèi)需要，還出口歐美等國，到2010年復合材料機械化成型比重已達69.8%。纏繞拉擠SMC機組壓機

連續(xù)板材噴射GMT/LFTLFT-D真空灌注600650150800500580303350機械裝備生產(chǎn)自動化程度及技術(shù)裝備水平提升國內(nèi)復模壓工藝技術(shù)

開發(fā)成功低溫低壓和快速成型成型技術(shù)，降低能耗達33%～40%。成功開發(fā)高阻燃低發(fā)煙模塑料。在SMC機組上用短切氈生產(chǎn)的片材，經(jīng)層壓厚度達100mm，成功用于電氣絕緣領(lǐng)域。2010年行業(yè)統(tǒng)計SMC/BMC產(chǎn)量37萬噸，同比增長12%。模壓工藝技術(shù)三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對復合材料的要求

汽車工業(yè)

減少能源消耗和降低對環(huán)境的污染已成為汽車工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要解決的關(guān)鍵問題。采用高性能輕質(zhì)材料實現(xiàn)汽車輕量化，是節(jié)省能源的一條重要途徑，如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強度鋼、工程塑料和復合材料等，用以制造汽車車身、底盤、發(fā)動機等零部件，可以有效的減輕汽車自重，提高發(fā)動機效率。據(jù)估計，汽車重量每減輕10％，就會節(jié)省6％～8％的燃料。三、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對復合材料的要求

汽車工業(yè)軌道交通國家加大對鐵路的投入，車輛內(nèi)飾復合材料需求量增加。無砟軌道充填式復合材料墊板在高速鐵路上得到成功應用。地鐵用第三軌保護罩（拉擠與接觸成型）及其支座(SMC模壓）、電纜支架(SMC模壓)、逃生平臺（拉擠酚醛玻璃鋼型材）等得到廣泛應用。軌道交通預計2015年交通運輸領(lǐng)域復合材料用量將達到120萬噸軌道交通（高速列車機車車頭、復合材料轉(zhuǎn)向架、復合材料齒輪變速箱、復合材料貨車車廂門、內(nèi)飾、衛(wèi)生間、座椅）汽車用復合材料（復合材料發(fā)動機部件、轎車級SMC復合材料外觀部件、復合材料板簧、新能源汽車蓄電池殼體用復合材料、）預計2015年交通運輸領(lǐng)域復合材料用量將達到120萬電氣與通訊1、電器罩殼：包括電器開關(guān)盒、SMC電器配線盒、儀表盤罩等。

2、電器原件與電部件：如SMC絕緣子、絕緣工具、電機端蓋等。

3、輸線電包括復合電纜支架、電纜溝支架等。電氣與通訊1、電器罩殼：包括電器開關(guān)盒、SMC電器配線盒、戶外燈具戶外燈具四、復合材料創(chuàng)造全新價值產(chǎn)品全生命周期的碳排放量產(chǎn)品在生產(chǎn)、運輸、使用及回收該產(chǎn)品時所產(chǎn)生的平均溫室氣體排放量。而動態(tài)的碳排放量，則是指每單位貨品累積排放的溫室氣體量，同一產(chǎn)品的各個批次之間會有不同的動態(tài)碳排放量。比如一家超市貨架上的某只箱子來自某一特定的裝瓶廠，而其旁邊的另一只箱子則來自數(shù)百公里以外的工廠，并且這兩只箱子是通過不通過的物流公司運輸?shù)模敲此鼈兊奶寂欧帕烤途哂泻艽蟮牟煌?。四、復合材料?chuàng)造全新價值產(chǎn)品全生命周期的碳排放量

低碳，是指較低的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。節(jié)水、節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣，是我們倡導的低碳生活方式。生活中，我們一方面要鼓勵采取低碳的生活方式，減少碳排放；另一方面是通過一定碳抵消措施，來達到平衡。種樹就是“碳中和”的一種方式，需種植的樹木數(shù)（棵）等于二氧化碳排放量（千克）除以18.3。低碳，是指較低的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。節(jié)

出行時，如果開小轎車，二氧化碳排放量（千克）等于油耗數(shù)乘以2.7。家用天然氣中，二氧化碳排放量（千克）等于天然氣使用度數(shù)乘以0.19。家用自來水中，二氧化碳排放量（千克）等于自來水使用度數(shù)乘以0.91。

出行時，如果開小轎車，二氧化碳排放量（千克）等于油耗節(jié)約1度電=減排0.997千克“二氧化碳”；節(jié)約1千克標準煤=減排2.493千克“二氧化碳”。由于我國制造業(yè)起步較晚，科技含量不高，高能耗導致成本增加。各國擬實行的碳稅政策，在引發(fā)貿(mào)易爭論的同時，也給我國制造業(yè)敲響了警鐘。未來美國將會在WTO框架體系下尋求征收碳關(guān)稅的合理性支持。

節(jié)約1度電=減排0.997千克“二氧化碳”；

據(jù)2005年的統(tǒng)計，我國每百萬美元GDP能耗比美國、德國、日本等高出3－6倍；2006年，我國GDP占全球5.5%，但消耗標準煤占全球15%以上。目前機電、建材、化工、鋼鐵等高碳產(chǎn)業(yè)占據(jù)了中國出口市場一半以上的比重。作為“高耗能產(chǎn)品”品類之一，2008年中國對美國出口機電產(chǎn)品1528.6億美元，約占中國對美國出口總額的61.%。如果開征碳關(guān)稅，短期內(nèi)必然會對上述行業(yè)造成嚴重負面影響。據(jù)2005年的統(tǒng)計，我國每百萬美元GDP能耗比美國、對策結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能降耗、新材料應用計算

范圍1–直接排放：在實體控制范圍之內(nèi)的排放，來源于靜止燃燒、移動燃燒、化學或生產(chǎn)過程，或逸出源范圍2–間接排放：實體控制之下的耗電量所產(chǎn)生的排放，但發(fā)電不是：電力、蒸汽、加熱及制冷方面的購買行為。范圍3–其他間接排放：涉及使用生產(chǎn)的產(chǎn)品、員工通勤、差旅等等所產(chǎn)生的排放。對策行業(yè)限度出口限制國內(nèi)控制制造水平技術(shù)及裝備管理及控制設(shè)計手冊總體設(shè)計材料選擇行業(yè)限度出口限制國內(nèi)控制制造水平技術(shù)及裝備管理及控制設(shè)計手冊重點關(guān)注1、參與標準設(shè)計起草。2、研究SMC/BMC、LFT的原料、加工制造及使用環(huán)節(jié)中的碳排放量，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3、為相關(guān)行業(yè)提供設(shè)計支持，擴大應用領(lǐng)域。4、技術(shù)及工藝創(chuàng)新。重點關(guān)注1、參與標準設(shè)計起草。