個頭不高的韓楠林博士,是“千人計劃”入選者、無錫(江陰)安飛纖維材料科技有限公司總經(jīng)理。在前不久舉行的中國首屆低碳能源創(chuàng)業(yè)大賽上,他展示的新型低成本三維碳纖維復(fù)合材料整體車身模型,吸引了眾多與會者的目光。
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據(jù)韓楠林介紹,碳纖維電動汽車車身能夠顯著降低整車成本。然而長期以來,制作纖維預(yù)制件的疊層效率低和碳纖維價格昂貴兩個因素制約了碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)的廣泛應(yīng)用。韓楠林的新型低成本三維復(fù)合材料技術(shù)則攻克了這兩個難題。用韓楠林的話說,這種新型材料能夠使抗撕裂強度提高50%—100%,抗沖擊強度提高50%—100%,界面剪切強度提高15%。同時取代人工疊層,實現(xiàn)纖維疊層自動化,提高復(fù)合材料生產(chǎn)效率70%—90%,降低生產(chǎn)成本50%以上,從而為在汽車這種大規(guī)模生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用打通了技術(shù)路線,同時也為制造電動汽車和超大型風(fēng)能葉片提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)。
韓楠林很自信地向全球汽車巨頭們推銷自己的產(chǎn)品。他的技術(shù)引起了包括德國寶馬、意大利蘭博基尼、英國邁凱輪和比亞迪等汽車公司的關(guān)注。這些公司均要求提供樣品和實驗報告資料,商討在新產(chǎn)品中進行嘗試。安飛已與世界玻璃纖維龍頭歐文斯科寧公司和重慶國際復(fù)合材料公司結(jié)成了合作伙伴。
2010年4月,韓氏三維纖維織物Han—3D—Fabrics及韓氏三維復(fù)合材Han—3D—Composites在JEC巴黎國際復(fù)合材料展榮膺“JEC巴黎創(chuàng)新獎”,這是華人第一次在這個復(fù)合材料學(xué)術(shù)和產(chǎn)品的綜合性盛會上獲獎。“這是國際復(fù)合材料界對我國新技術(shù)新產(chǎn)品的認可和嘉獎,表明了這項技術(shù)的世界領(lǐng)先地位。”韓楠林說。
材料界泰斗師昌緒先生得知此消息,特地給當(dāng)年的博士生寫了賀信。曾經(jīng)就讀于中國科學(xué)院金屬研究所的韓楠林意外收到恩師兩頁紙的親筆信時,感慨萬分。“以發(fā)明創(chuàng)新進行創(chuàng)業(yè)非常艱難,要經(jīng)常經(jīng)受挫折,飽嘗委屈,感到無助。師老先生的賀信給我莫大的信心和力量。”
說起韓楠林的回國創(chuàng)業(yè),還有一段曲折。
從2004年起,韓楠林就開始利用回國的機會參加僑辦的“華交會”等活動,為創(chuàng)業(yè)尋找啟動資金。可資金難尋,那時沒有政府主導(dǎo)的創(chuàng)業(yè)基金,民間資本也沒有像現(xiàn)在這樣蓬勃。韓楠林滿懷希望地向6個創(chuàng)業(yè)資助計劃遞交了申請。“原以為我們原始創(chuàng)新,投資少前景大,理當(dāng)名列前茅,做著準備挑選城市的美夢。結(jié)果忙了大半年,一無所獲。”
2007年,韓楠林項目入圍了第二屆“春暉杯”中國留學(xué)人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,贏得了一張洛杉磯到廣州的往返機票,帶來了新的希望。
在廣州,韓楠林參加了江陰創(chuàng)業(yè)園的介紹會,最終獲得“江蘇省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才引進計劃”的資助。2008年10月,安飛順利入駐江陰高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)園。雖然研發(fā)資金十分緊缺,但經(jīng)過三年多的苦熬,現(xiàn)在部分產(chǎn)品已進入試銷售階段,初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
新公司新技術(shù)需要更多投資以實現(xiàn)高成長性。“期待我們的技術(shù)和產(chǎn)品將能在發(fā)達國家掀起波瀾,能夠占領(lǐng)世界復(fù)合材料領(lǐng)域的一個主要制高點,使復(fù)合材料降低成本,提高性能,提高生產(chǎn)效率,擴大使用范圍,能夠讓技術(shù)輸出到全世界。”韓楠林對自己產(chǎn)品的遠景躊躇滿志,同時也擔(dān)心因資金不足的局面難于快速改善,而被國外的追趕者們趕超。最后,韓楠林提出希望國家能夠?qū)⑻祭w維復(fù)合材料車身輕量化技術(shù)列為除了電池、電控、電機三大核心技術(shù)之外,電動汽車的第四大核心技術(shù)。
什么是碳纖維
碳纖維(Carbon Fiber),顧名思義,它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。與傳統(tǒng)的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3 倍多;它與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。有學(xué)者在1981年將PAN基CF浸泡在強堿NaOH 溶液中,時間已過去30多年,它至今仍保持纖維形態(tài)。
纖維復(fù)合材料一直是世界各國優(yōu)先發(fā)展和競爭激烈的關(guān)鍵技術(shù)。目前的電動車中,電池占整車成本的50%—60%。如果充電行駛里程不變,車重減重40%則可減少電耗40%左右,同時還可降低電池管理系統(tǒng)成本和使用較小的電機,從而進一步降低成本。
為減少電動車的行駛負荷,歐洲和日本各大車廠均選擇具有輕量化優(yōu)勢的碳纖維材質(zhì)來打造車體結(jié)構(gòu)。德國寶馬汽車公司投資5億歐元打造碳纖維車身電動車,將于2013年上市“全球首度量產(chǎn)全碳纖維車體汽車”。日本車廠豐田與日本帝人公司也積極結(jié)成合作伙伴。中國科學(xué)院也于2009年開始研發(fā)碳纖維電動車。