□记者 付君兰 陆婷婷 文 特约摄影师 程依宝 摄
你敢相信吗?一块长约1.2米,宽约1米,看起来“黑大笨重”的新能源乘用车电池包上盖,重量仅约两公斤,成年人单手就能轻松拎起。
这是记者日前在弋江区中机精密成形产业技术研究院(安徽)股份有限公司(以下简称“中机精成”)见到的一款汽车零部件产品,它是由碳纤维的平替材料——玻璃纤维复合材料打造而成。
别看它质地轻盈,一旦发生碰撞,其抗压性能丝毫不输钢制、铝制电池包上盖;同时还具备更出色的耐腐蚀、绝缘、阻燃、高气密性等优势,综合特性优于传统金属复合材料产品。
在中机精成,这样“反差感”十足的产品还有不少,如由铝合金制成的汽车控制臂,由碳纤维复合材料打造的无人机螺旋桨叶等,它们解决一个共性的需求——“轻量化”。
为什么追求轻量化?以新能源汽车为例,轻量化意味着更好的续航表现和更高的能效水平。行业研究显示,汽车整车重量每降低10%,续航里程增加约10%,百公里电耗下降5%—6%。当前,在新能源汽车领域,减重提续航与降本增效已经成为其核心诉求,而“双碳”目标的刚性约束,也进一步推动轻量化技术与精密制造加速发展。
“根据预测,2026年我国汽车轻量化材料市场规模超过3000亿元,市场规模巨大且增长确定。”中机精成副总经理丁金根介绍,近年来,中机精成凭借突出的创新实力,成功切入轻量化蓝海,成为奇瑞、比亚迪、国轩高科等行业头部企业的平台化项目供应商,订单体量大、合作周期长。市场的爆发有力带动了企业营收稳步增长,自2022年起,营业收入以每年1亿元的幅度实现跨越式提升。
底盘稳,才敢跑得快。中机精成的底气,藏在其完善的轻量化技术研发与落地体系里。
依托母公司中国机械科学研究总院北京机电研究所的技术积累与行业优势,中机精成承接建设了精密成形国家工程研究中心安徽省分中心,搭建起坚实的科研、中试与产业化平台,让新技术、新工艺、新装备得以快速从实验室走向生产线。
近年来,公司多次参与国家科技重大专项及工信部、科技部等重点项目,研发突破相继转化为轻量化精密轻合金锻件、纤维增强复合材料零部件等产品。中机精成也逐渐成长为安徽省唯一同时掌握铝合金、合金钢、复合材料等多材料精密成形技术,并具备规模化产业化能力的科技型产业技术研究院。
值得一提的是,中机精成还是国内电池箱体领域两家大规模应用PCM技术进行快速成型的公司之一。
所谓的PCM,即预浸料模压成型工艺。记者在复合材料精密成形车间内看到,零下十余摄氏度存储的预浸料,在室外“醒”24小时后,变成具有黏性的布状材料。之后,自动化裁剪机械与工人合作,像裁剪衣服一样,将预浸料加工成特定形状,层层铺在模具上。接下来,就类似蛋糕的加热定型过程,使预浸料内的纤维和树脂紧密结合成固态复合材料。
“整个过程持续5—8分钟,远低于传统工艺所需的半个小时。”丁金根解释道,该工艺还具有一体化模压成型复杂结构形状且模具可重复利用等优势,特别适配汽车多部件集成,尤其是符合新能源汽车大批量、快速低成本制造等需求,“目前,公司通过PCM工艺生产的电池包上盖产品的市占率达14%,客户反馈很好,今后市场份额有望进一步提升。”
近年来,随着中机精成在轻量化材料精密成形技术与装备研发领域的持续深耕,企业低碳甚至近零碳的发展路径日益清晰。
“一方面在生产制造环节,我们通过PCM等先进工艺优化生产流程,有效缩短加工周期、降低能源消耗;另一方面,轻量化零部件的应用能够显著减少车辆行驶过程中的碳排放,实现产品全生命周期低碳化。”丁金根介绍。此外,企业二期项目2万余平方米的厂房屋顶已全面铺设太阳能光伏板,每年可产出绿电160万度,进一步以清洁能源赋能绿色生产。
“未来,我们将持续强化精细化能源管理,全面核算并管控产品碳足迹,进一步优化生产流程、推广绿色低碳工艺,加大可回收热塑性复合材料的研发与应用力度,以实际行动助力‘双碳’目标落地见效。”丁金根说。