江蘇國(guó)新新能源乘用車有限公司總經(jīng)理 史踐先生
為創(chuàng)新實(shí)踐新能源汽車產(chǎn)業(yè)“四新”（新平臺(tái)、新材料、新工藝和新模式）和“四化”（電動(dòng)化、輕量化、智能化和融合化）”技術(shù)理念，江蘇國(guó)新新能源乘用車有限公司（以下簡(jiǎn)稱國(guó)新公司）建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)新能源汽車全面輕量化并以創(chuàng)新工藝為主導(dǎo)的“智能制造、綠色制造”樣板工廠，引領(lǐng)了國(guó)內(nèi)汽車制造技術(shù)的革命，現(xiàn)已具備年產(chǎn)7萬(wàn)輛整車和10萬(wàn)臺(tái)套復(fù)合材料車身的能力，其創(chuàng)新舉措，值得借鑒。
最近，本刊采訪了該公司總經(jīng)理史踐先生，傾聽(tīng)了他對(duì)發(fā)展新能源汽車的真知灼見(jiàn)。
AI：史總，您好！感謝您接受采訪。請(qǐng)先介紹一下貴公司。
史踐先生：國(guó)新公司成立于2016年10月，是由鹽城國(guó)投集團(tuán)投資興建的專業(yè)從事新能源汽車研發(fā)、制造和銷售服務(wù)的創(chuàng)新型高科技企業(yè)。公司占地面積611畝，總規(guī)劃建筑面積20萬(wàn)平方米，總投資30億元，2019年底獲新建純電動(dòng)乘用車“雙資質(zhì)”。
與其他新能源汽車企業(yè)不同的是，創(chuàng)建伊始，我們就將公司定位于“以輕量化為主導(dǎo)、以技術(shù)為導(dǎo)向的創(chuàng)新型企業(yè)”。我們致力于以復(fù)合材料新工藝來(lái)顛覆傳統(tǒng)的汽車制造技術(shù)，并致力于新能源汽車“智能制造、綠色制造”理念，強(qiáng)化亮點(diǎn)特色發(fā)展，力求在新能源汽車行業(yè)打造可持續(xù)發(fā)展的樣板。
過(guò)去10多年來(lái)，我們先后承擔(dān)了10多項(xiàng)部、省級(jí)新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化課題，還承擔(dān)了全球環(huán)境基金GEF“中國(guó)新能源汽車與可再生能源綜合利用商業(yè)化推廣”示范項(xiàng)目，掌握了多項(xiàng)核心技術(shù)，包括輕量化車身正向開(kāi)發(fā)、整車控制（含電機(jī)控制）、電池系統(tǒng)及管理、碳纖維復(fù)合材料成型和輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車載多能源動(dòng)力系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)及測(cè)試等技術(shù)，擁有100多項(xiàng)專利和軟件著作權(quán)。
國(guó)新公司工廠正門(mén)
AI：您認(rèn)為新能源汽車可持續(xù)發(fā)展的路徑應(yīng)該是什么？
史踐先生：我們一直在尋求新能源汽車可持續(xù)發(fā)展的綜合性解決方案，而輕量化是發(fā)展新能源汽車首當(dāng)其沖要解決的問(wèn)題，因?yàn)橹挥姓囕p量化，才能平衡電池帶來(lái)的多余重量，從而解決能效問(wèn)題，最終使新能源汽車的運(yùn)行里程、加速性能和百公里能耗等真正能與傳統(tǒng)汽車PK。
其次，是要解決動(dòng)力總成問(wèn)題。現(xiàn)在大家都在說(shuō)，新能源汽車是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的重要載體，但是，如果只走純電動(dòng)路徑，用大容量電池來(lái)解決續(xù)駛里程問(wèn)題，那么，汽車全生命周期的碳排放也會(huì)很高。另外，大容量快充，會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)沖擊。我們認(rèn)為，純電動(dòng)只適合小型車、短途車，未來(lái)的大型車、長(zhǎng)距離運(yùn)載應(yīng)該采用燃料電池。
那么在此之間，有沒(méi)有別的車載能源動(dòng)力替代方案呢？這方面，我們提出了增程式純電“單”驅(qū)動(dòng)的技術(shù)路線，并得到了相關(guān)部門(mén)的認(rèn)可。我們力主研發(fā)的基于航空技術(shù)的增程器系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)車載能源多樣化，為后補(bǔ)貼時(shí)代擺脫補(bǔ)貼依賴提供解決方案。
AI：基于這些思路，你們會(huì)推出哪些新能源汽車產(chǎn)品？具有哪些與眾不同的特點(diǎn)？
史踐先生：2020年起，我們將陸續(xù)推出輕量化、智能化的兩個(gè)平臺(tái)的多款產(chǎn)品，包括：1#平臺(tái)A00系列的ET100、ET200和ET300小型純電動(dòng)乘用車，以及2#平臺(tái)的多能源動(dòng)力系統(tǒng)MPV、VAN、SUV、CUV及無(wú)人駕駛MINI BUS等寬系列多品種的新能源汽車，以滿足家用和商務(wù)需求。
目前，我們的1#平臺(tái)設(shè)計(jì)年產(chǎn)能2萬(wàn)輛，計(jì)劃2020年下半年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及銷售；2#平臺(tái)設(shè)計(jì)年產(chǎn)能10萬(wàn)輛，計(jì)劃2021年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及銷售。
我們所有的整車產(chǎn)品，除鋁合金的底盤(pán)和車身骨架外，其余部分全部采用碳纖維復(fù)合材料。我們根據(jù)不同部位的零部件結(jié)構(gòu)特性，依據(jù)CAE仿真分析和試驗(yàn)結(jié)果，分別采用不同型號(hào)、不同配方的復(fù)合材料，確保了在滿足整車性能要求的同時(shí)還降低了成本。根據(jù)材料的不同，成型工藝也多樣化，目前我們主要采用WCM（濕法模壓）、CF-SMC、RTM及LFT-D等成型工藝，相應(yīng)的成型及加工設(shè)備、工裝模具等也完全自行設(shè)計(jì)及制造，這使我們的價(jià)格很有競(jìng)爭(zhēng)力。
總之，我們的產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)非常清晰：復(fù)合材料的輕量化實(shí)現(xiàn)了百公里電耗的降低，環(huán)保優(yōu)勢(shì)更突出。其中，1#平臺(tái)A00系列采用優(yōu)化集成設(shè)計(jì)，整車成本接近傳統(tǒng)材料的電動(dòng)汽車，續(xù)駛里程比傳統(tǒng)材料的同類電動(dòng)車明顯更高；2#平臺(tái)計(jì)劃走增程及燃料電池路徑，利用自主研發(fā)的增程器系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)車載能源多樣化。
AI：行業(yè)普遍認(rèn)為碳纖維很貴，你們?cè)趺纯紤]？
史踐先生：目前我們使用的裝備和模具工裝都自己設(shè)計(jì)和制造，而且部件都經(jīng)過(guò)了優(yōu)化設(shè)計(jì)，所以一套碳纖維復(fù)合材料車身的制造成本已與鋁制品的成本相當(dāng)。今后隨著碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用逐步擴(kuò)大，量本利的關(guān)系會(huì)進(jìn)一步拉動(dòng)高性能纖維行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)碳纖維及復(fù)材價(jià)格的降低，比如3萬(wàn)～5萬(wàn)輛的產(chǎn)量，價(jià)格基本就能與鋁接近，如果再實(shí)現(xiàn)碳纖維的循環(huán)利用，價(jià)格會(huì)進(jìn)一步降低。
目前，碳纖維車身復(fù)合材料規(guī)模化應(yīng)用后，其成本比電池低，比如減重100kg就可以減少10度電耗，相當(dāng)于續(xù)駛里程一樣的情況下，少裝10度的電池，將節(jié)省下來(lái)的錢用在車身減重上，這是劃算的。
AI：為什么會(huì)對(duì)復(fù)合材料情有獨(dú)鐘？
史踐先生：首先，復(fù)合材料的使用使我們降低了新能源汽車的單位電耗、延長(zhǎng)了續(xù)駛里程。
其次，通過(guò)使用復(fù)合材料，我們引入了新的成型工藝，顛覆了傳統(tǒng)的汽車四大工藝，使汽車制造過(guò)程更加節(jié)能和環(huán)保：
? 1. 金屬?zèng)_壓變成了熱固或熱塑成型，這樣，一次成型就能在一個(gè)復(fù)合材料部件中集成多種功能元素，取代了以往的十多個(gè)沖壓件的多序成型，減少了模具投入和設(shè)備投入，而且還能輕松實(shí)現(xiàn)變厚度成型或夾芯成型；
? 2. 機(jī)器人點(diǎn)焊變成了粘接劑粘接，避免了點(diǎn)焊對(duì)材料分子結(jié)構(gòu)的破壞，消除了不必要的應(yīng)力，而粘接的可靠性和耐久性早已在航空航天領(lǐng)域得到了證明；
? 3. 復(fù)合材料的耐腐蝕性允許我們?nèi)∠送垦b前處理工序，消除了廢氣、廢水和廢渣，減少了排放，使生產(chǎn)既節(jié)能又環(huán)保。現(xiàn)在，我們還在嘗試模內(nèi)涂裝工藝，并與供應(yīng)商合作開(kāi)發(fā)雙組分涂料，相信隨著技術(shù)的成熟，取消噴涂是完全有可能的，這樣，就能真正實(shí)現(xiàn)VOC零排放，以后的汽車工廠也不再需要煙囪；
? 4. 部件的模塊化使得總裝的模塊化、成組化程度更高，比如一輛5～6m長(zhǎng)的汽車，出于生產(chǎn)節(jié)拍要求，總裝流程一般要分解為280～300個(gè)工位，總裝線長(zhǎng)達(dá)1.8～2km，而采用模塊化的復(fù)合材料部件，加上電動(dòng)汽車本身的優(yōu)勢(shì)，我們只需要60個(gè)工位，只有傳統(tǒng)工位的1/5。
所以，通過(guò)使用復(fù)合材料，我們節(jié)省了傳統(tǒng)四大工藝的投資成本，減小了工廠面積和人工，這在當(dāng)前新能源汽車市場(chǎng)滲透率不高、銷量不大的情況下，可以使企業(yè)的成活度更高。比如，傳統(tǒng)汽車大約有400個(gè)車身部件，每個(gè)部件有5道沖壓工序，需要2000套模具，模具費(fèi)用很高，如果再加上其他成本，要達(dá)到規(guī)模效益，至少要保證幾萬(wàn)輛的產(chǎn)出。而我們的整個(gè)車身僅30多個(gè)部件，一道工序解決問(wèn)題，模具費(fèi)用頂多是傳統(tǒng)制造的1/10，1萬(wàn)～2萬(wàn)輛的產(chǎn)出就能達(dá)到規(guī)模效益，落地更容易。
第三，復(fù)合材料的應(yīng)用有助于我們實(shí)現(xiàn)CKD出口，就是說(shuō)，通過(guò)散件出口、當(dāng)?shù)鼐偷亟M裝，可以大大降低物流成本，方便運(yùn)輸，更有效地融入“一帶一路”戰(zhàn)略，而這種出口方式對(duì)于采用鋼材的傳統(tǒng)汽車而言基本是不可行的。
AI：目前你們的生產(chǎn)節(jié)拍如何？
史踐先生：從復(fù)合材料部件的成型到高速銑加工直至粘接組裝，我們基本實(shí)現(xiàn)了全工序的自動(dòng)化。這樣，單個(gè)部件的成型，含工序間的轉(zhuǎn)序等輔助時(shí)間在內(nèi)，節(jié)拍大約是4min，我們的目標(biāo)是2min；整個(gè)車身的粘接，包括考慮前后粘接的一致性、避免應(yīng)力問(wèn)題，我們可以控制在5～8min完成。
AI：在綠色制造方面你們有哪些舉措？
史踐先生：我們正在與一些大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)合作，探討碳纖維復(fù)合材料的回收降解再利用技術(shù)，開(kāi)發(fā)可循環(huán)再制造復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，希望形成規(guī)模效應(yīng)，除自身使用外，也作為配套解決方案來(lái)為汽車整車及零部件行業(yè)提供服務(wù)。
AI：通過(guò)復(fù)合材料的應(yīng)用，你們有哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以及建議可以分享給行業(yè)？
史踐先生：汽車行業(yè)使用復(fù)合材料，首先是要能夠提出要求，但這并不容易。過(guò)去多年來(lái)，我們用不同的復(fù)合材料、不同的成型工藝試制了不同的汽車部件，做了大量的探索研究，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，基本能提出自己的要求來(lái)。復(fù)合材料的變量很大，不同的纖維、不同的織物與不同的樹(shù)脂結(jié)合，力學(xué)性能都不一樣，包括使用的材料牌號(hào)、成型工藝、編織角度和材料配比等的變化，都會(huì)引起參數(shù)的變化。同一個(gè)部件，用不同的軟件、由不同的人來(lái)做仿真分析，計(jì)算結(jié)果也都不一樣，最后我們作實(shí)物試驗(yàn)和碰撞試驗(yàn)，結(jié)果每次都是設(shè)計(jì)過(guò)剩。所以我們認(rèn)為，共建汽車復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫(kù)非常重要，這是汽車行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的共性問(wèn)題，應(yīng)該引起行業(yè)的重視。
其次，我們希望纖維制造行業(yè)多生產(chǎn)低牌號(hào)的大絲束碳纖維原材料，這可以同時(shí)滿足汽車、風(fēng)電、軌道交通甚至通航飛機(jī)、水上交通工具等行業(yè)的需求。
第三，我們倡議復(fù)合材料生產(chǎn)裝備和工裝模具國(guó)產(chǎn)化，擺脫進(jìn)口依賴。
第四，希望國(guó)家進(jìn)一步加強(qiáng)車用復(fù)合材料復(fù)合型人才的培養(yǎng)，推動(dòng)材料科學(xué)與整車開(kāi)發(fā)的高度融合。
總之，我們希望借行業(yè)之力，共同把汽車復(fù)合材料這個(gè)課題做好，并帶動(dòng)纖維、樹(shù)脂以及粘接劑等上游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為中國(guó)汽車工業(yè)真正做大做強(qiáng)、走向世界盡點(diǎn)微薄之力。