碳纖維汽車的話題

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蒼狼大地

電梯直達

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發表于 2009-7-28 20:31:11 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由蒼狼大地于 2009-7-28 20:36 編輯

   我在網上瞎逛的時候看到這么一個話題，下面把作者的部分見解給轉過來了，詳細內容請參考http://blog.sina.com.cn/s/blog_521090fd0100efzf.html，http://blog.sina.com.cn/s/blog_521090fd0100ehf9.html。由于作者不是機械這行的人，想聽聽咱們這行的人怎么看這個事。

鋼鐵工業是個夕陽工業，本來就必須減少產能。這個污染行業，如何可以得到重視綠色工業，追求環保的中國政府的親瞇？中國政府應該將碳纖維作為一個未來發展的新材料工業。碳纖維質量輕，硬度高，是用來替代鋼鐵的新材料，對減低碳排放和改善世界氣候條件有很大作用。現在很多的飛機機翼都是用碳纖維制造。
其實如果可以把汽車的車身用碳纖維來替代，就可以少用很多鋼鐵。
   因此中國政府的發改委，應該可以提出一個“鋼鐵替代征求意見稿”，就是說，俺們中國可以考慮一個路線圖，就是希望可以降低碳纖維的成本，通過政府補貼和傾斜政策，等等，來促進這個行業發展。
這個藍圖，就是在2015年，俺們希望中國所有銷售的汽車，要達到碳纖維替代50%，在2020年，爭取達到100%。而在大型建筑上，對鋼鐵用量進行節約措施，杜絕浪費。
俺想看一看那時候三大礦山公司的股價還剩多少？
當然俺的這個想法，不是只是一個談判的策略，而是中國政府未來的國策。那就是中國的能源和原材料的依賴必須多樣化，不能受到一兩個企業，和一兩個國家的控制。除非這個相關國家允許中國對其資源有一定程度的控制，可以做到互利互惠，那才值得建立長久的信賴關系。
其實中國應該把自己依賴的原材料，整個梳理一遍，把這些情況理清。
不然的話，鐵礦石導致的國家安全利益，和經濟發展困境，就一直會成為中國人頭痛和困擾的事情。

不少讀者看到碳纖維，認為這個東西不是太現實，因此俺這里就多花一點筆墨在這個領域。
先讓俺們來看一看，主要用碳纖維制造的美國波音787客機Dreamliner。
從建筑總量來看，用的碳纖維是飛機的80%，就是23噸碳纖維（制造成35噸碳纖維增強聚合物Carbon fiber reinforcedpolymer）。因為碳纖維的硬度高，但重量輕，因此如果按照重量來計算的話，就是占了總重量的50%。其他的材料就是20%鋁，15%鈦，鋼只占了10%，和其他5%材料。那么整個飛機的那些部件是用碳纖維做的？飛機的機身，機翼，機尾，門，和飛機內部。鋁是用在機翼和機尾的邊緣部分，鈦主要是用在引擎。

那么這個材料可不可以用在汽車上呢？因為如果可以用碳纖維來替代鋼，汽車的重量大概只是原來的五分之一。而根據美國的一些實驗室的數據，汽車的重量每降低10%，其燃料使用率就會增加7%，波音787飛機就是因為燃料使用優化，而占了競爭優勢。
而碳纖維因為其強度比較好，已經成為一級方程式賽車的車身。在普通汽車和卡車上運用碳纖維，最大的問題，在于成本過高。以2008年的數據，碳纖維的成本大概是每磅8-10美元，必須降低到3-5美元，才可以和鋼材競爭。如果這個方面可以取得技術突破，那么在汽車行業里，大幅度替代鋼材的局面就會發生了。
   2006年，美國三大汽車集團中，唯一還在干活的福特公司，將波音公司主管787的副總裁穆拉利（Alan Mulally）挖過來做福特的總裁。老穆的首要問題就是解決美國汽車業不重視燃油效率的問題。他搞出來的波音787，比當時飛機里用碳纖維25%最高的標準，要多出一倍，到了50%，其結果就是飛機的重量更輕，路程更長，更結實，更省油，和更容易維修。這個機型的出現，導致了20%的省油和10%的維修費用降低。其結果就是在6年里，波音頭一次6個月計算的訂貨合同，超過了其對手空中巴士。而福特在這個方面的研發，有望在未來的汽車業的發展上，形成下一個潮流。
中國的汽車行業和鋼鐵行業，如果不能在這方面有所作為，估計將來又會遇上下一輪的產業淘汰潮流，從而導致現在已經多余的鋼鐵產能，在下一個發展循環中，受到打擊。
而考慮到本來鐵礦石就是中國缺乏的主要原材料，進口的依存度達到了50%，鼓勵碳纖維的發展，也是增加中國自己的國家經濟安全的一個好方法。如果中國政府對這個情況不正視，無法未雨綢繆，只是在現在的利益集團格局里，扯來扯去，無所作為，那么在材料進口貨源上，被人掐住脖子，欲取欲求，當然就算是自作自受，咎由自取了。
俺在這個系列里，談到的主要是中國應該如何在未來的碳排放國際斗爭中，搶占話語權和道德高地。考慮到中國是一個發展中國家，大規模的工業化和城市化，人民生活水平的大幅度提高，都會帶來碳排放上，比西方發達國家更大的壓力。
   而由于中國是主要的貿易出口大國，非常容易的被人以這個借口，進行貿易保護主義攻擊。俺估計從年底的世界氣候合作大會，到明年，美國和西歐的主要方向，就是爭取在全球訂立下各個國家的碳排放減排標準，而不愿意訂立目標，或者訂出的目標，人家覺得不滿意（要想俺滿意，其他方面是不是該表示一下呢？），那么就在2015-2020年之間，開始對你征收碳排放進口稅，看你的進口貨如何和俺競爭？
這個方法，比現在所有的各種名目的貿易保護主義要好用。本來，以前用傾銷作為借口，多是針對某個產品進行訴訟。而用政府補貼，則是以國家政策作為借口，來攻擊一個行業。當然今天看來，美國政府在AIG，兩房，三大汽車，和各金融機構等等，做的政府補貼，估計比中國政府做的還要多，自然沒法用這個借口來行貿易保護主義之實了。
結果用碳排放這個道德高地，如果中國的碳排放目標不被接受，那么整個國家的產品都會受到打擊。其結果就是打擊中國產品的國際競爭了，增加中國制造的成本，從而達到牽制中國經濟發展的目的，而阻礙中華民族的復興。
中國在應對上面，只有10年的時間。俺在這個系列里推介的一些法子，主要就是如何轉被動為主動，利用中國的后發優勢，在能源和原材料開發上，直接跳過傳統的方法，而搶占最先進的技術高地。
本來中國缺乏鐵礦石，就應該在鋼材替代品上下比別人更多的功夫。中國缺乏石油，就要開拓以電力和電池為主的交通工具。中國需要更多電力，就靠新能源來解決問題。
而在其他方面，比如說中國在焦炭的出口上面，就應該把環境保護費用提高，從而推高其他國家的鋼鐵業成本，一方面保護自己的環境和減少碳排放，另一方面把日本和韓國這些國家的成本推高，以增加自己的最終機械設備成品的競爭力。
其實要做到這些并不是太難，尤其是全球經濟危機和衰退的現狀下，中國政府手里的資金充裕，正好就是開展這些運作的最好時機。只要中國政府能下這個決心，從每個月購買美國國債的錢里，拿出來一個零頭，找到一幫頭腦清楚的專業人才，對這些關聯技術，可以開發的開發，可以收購的收購，不是沒有機會突破這個西方想用來阻礙中國發展的陷阱。
俺們就要看中國政府有沒有決心了。


俺在“未來世界之新格局之十”里，談到了碳纖維，可以作為發展汽車的一個新思路，來解決中國極端缺乏鐵礦石的困境，結果接到了不少網友劈過來的磚塊，正好夠俺加蓋一層住房。

   很多網友認為這個想法是個大忽悠，說說而已，根本不可行。當然俺不是這方面的專家，但是也知道不去嘗試，自然永遠不會成功。不過以俺淺薄的知識，倒是知道英美國家在這方面的努力。

   當然不是所有努力的結果都是成功，因為對碳纖維在汽車上的運用，主要是如何提高工藝水平，把成本降下來。

   先談一個不成功的例子，就是美國通用汽車公司，出錢給田納西大學分出來的一個創新公司，叫做Atmospheric GlowTechnologies，希望用其plasma-processing技術，用在碳纖維上，但顯然這個嘗試沒有成功。

   那么現在美國的主要研究機構，就是由美國三大汽車出錢，由美國能源部橡樹嶺國家研究所（Oak Ridge NationalLaboratory）的Polymer Matrix Composites Group領軍，試圖把成本降下來。

   而英國就至少在輿論上比較牛，在2008年7月左右，英國Axon公司宣布他們在碳纖維的大規模生產工藝上，有了重大突破。用他們的專利生產的碳纖維車架和車身，甚至比鋼鐵材料要便宜，重量只是40%。

   為了證明他們的技術的可行性，該公司計劃在2010年推出一個2個座位，500cc引擎的碳纖維車，可以做到一加侖汽油，跑100英里。