“碳秘”HRC，看碳纤维如何带动汽车材料变迁

如果说“人类文明的发展史是一部使用材料、制造材料、创造材料的历史”，那么整个汽车工业的历史就是汽车材料的变迁史。

早期的汽车是由马车改进而来的。当时，木材是汽车的主要材料。直到1906年，木材仍占汽车材料的60%以上。20世纪初，随着钢产量的急剧增加和复杂成形加工技术的突破，汽车结构中的木质零件逐渐被钢材取代，汽车材料开始进入“长钢时代”。

时至今日，钢在汽车材料中的应用仍占有很大比重。然而，随着全球节能减排政策倒逼燃油车轻量化和电动汽车续航里程的增加，汽车轻量化材料的需求应运而生，汽车轻量化材料开始登上舞台。

目前汽车轻量化材料主要有高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维复合材料。从减重效果来看，碳纤维最好，其次是镁合金、铝合金和高强度钢；从减震的角度来说，碳纤维材料的性能是铝合金和热成型钢无法比拟的。在疲劳耐久性方面，碳纤维甚至是钢的10倍。但在成本上，高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维都在增加。

只是因为成本高，最近10年碳纤维在乘用车上的应用才开始普及。2012年，宝马i3的碳纤维车身开启了碳纤维复合材料在乘用车上的应用，也让一系列复合材料解决方案提供商看到了新的商机，纷纷进入市场，其中HRC就是先行者之一。

人权委员会成立于2014年。这个时间节点，按照HRC汽车事业部总经理罗涛的说法，是中国汽车碳纤维材料领域最早的公司之一。成立一年后，HRC在江苏常熟设立了第一个高性能轻量化碳纤维零部件量产基地；成立第三年，HRC就开始承担国内第一个碳纤维汽车零部件量产项目。

罗涛先生在2023年“碳的秘密”HRC媒体技术开放日分享会上透露，近年来，碳纤维复合材料的优势日益凸显。事实上，80%的车身部件都可以用碳纤维代替。但鉴于碳纤维的成本较高，如果在自行车上大规模使用碳纤维替代其他材料，势必会抬高车辆的价格，这是大多数消费者无法承受的。那么问题来了，碳纤维是否应该大规模用于大众市场主流车型，应该如何使用？

针对这一问题，HRC一直倡导“在合适的地方使用合适的材料”的理念，在关键位置使用碳纤维，从材料、产品、工艺等方面进行整体设计。比如大型SUV上的C柱加强梁，采用连续纤维热塑性预浸料成型+注射成型代替原有的铝合金件进行加强；在保证质量不变的前提下，C柱加强板提高了车身的扭转刚度，达到7.5%。此外，碳纤维可用于车身结构，如A/B柱加强梁和侧裙加强梁，车身覆盖件，如车顶/发动机罩，内外饰件等。

HRC认为，碳纤维的量产并不意味着碳纤维材料在自行车上的广泛使用，而是可以在普通车辆上局部使用，从而实现行业量产。秉承这一理念，罗涛先生透露，近年来碳纤维的应用机型开始不断起飞，HRC也计划开始支持40-50万甚至30多万元的机型。

欲善其事，必先利其器。在汽车业务的快速发展过程中，HRC与欧洲领先的科研机构德国Flawn Hof化学研究所达成长期战略合作伙伴关系，共同建立了中国第一个复合材料技术中心ACTC，专注于量产技术的研究，为自身业务拓展提供了坚实的基础。同时通过双边或多边的具体研发项目，支持和配合中国整个汽车行业，包括整车厂、材料等供应商和供货商。

近年来，HRC汽车业务发展迅速，已成为国内领先的碳纤维零部件供应商。据罗涛先生介绍，目前在国内碳纤维汽车零部件市场上，HRC占有70%左右的市场份额。数据的背后是HRC的核心实力。一个是它杰出的RD能力。“HRC有800多名员工，其中RD人员占总人数的20%以上，”罗涛说。庞大且经验丰富的RD团队，能力涵盖材料验证、结构设计、仿真分析、模具夹具开发、工艺开发、工艺优化、产品开发七大模块，能够基于材料和应用导向进行双向推导和开发，从而具备客户定制的能力。

对于碳纤维产品的制造，HRC拥有专业和成熟的工艺能力，从材料准备、铺层和成型到CNC加工、装配、测试和喷涂等。，并能稳定地向OEM提供技术服务。在占地15000平方米的常熟汽车零部件量产中心，HRC配备了多项主流领先的复合材料加工技术和设备，如高压RTM、湿法成型、热塑性注塑成型、纤维缠绕、C-SMC、PCM、热压罐等。所以，HRC拥有行业内工业零部件稀缺的量产能力，这也形成了它的一大优势。

凭借先进的RD能力和足够的量产能力，HRC已经为一汽、长安、吉利、比亚迪、长城、广汽、沃尔沃、路特斯等众多国内外OEM客户提供了先进的复合材料产品解决方案。生产范围涵盖车身板件、车身结构、底盘零件、内外饰件等。，而丰富的行业服务经验反过来也成为了HRC的背书。

除了打磨自身的专业技能，HRC还参与了多个国家轻量化平台项目，并以自身的专业知识率先为行业制定了首个汽车碳纤维外板国家标准，为规范行业行为和市场标准添柴加薪。