【封面故事】ACTC何以实现创新且可持续的技术赋能?访ACTC先进复合材料技术中心副总经理Timo Huber博士
时光回朔到2019年年底,国内首个致力于轻量化未来量产应用的复合材料成型技术中心——ACTC成立。迅速发展并不断谋求创新升级的HRC集团,为了协同上下游合作伙伴的合作发展,也为了推进复合材料产业的进步,由此携手德国Fraunhofer ICT共同成立该中心。
立足当下,市场对创新、可持续的轻量化复合材料解决方案的需求在快速增长,在汽车领域尤为明显。面对这种需求,ACTC正是企业谋新求变的重要成果。从主要业务来看,ACTC协同其合作伙伴与客户,共同推动材料和工艺的创新技术研发和成果转化,并将合适的技术嵌入到具体产品的系列应用场景中,为多样化的产品和市场创造更多的商业机会。与此同时,ACTC不断扩充自身的专家团队,强化人才、知识储备和专业技术能力,精进工艺和材料开发能力。我们可以发现,ACTC正在与产业链上下游合作伙伴和客户共同构建更为紧密、高效的协作机制。
近期,ACTC先进复合材料技术中心副总经理Timo Huber博士接受本刊记者的采访,共话全新行业趋势之下复合材料技术的发展现状及未来动向,同时也畅谈了ACTC的发展布局。
ACTC先进复合材料技术中心副总经理
Timo Huber博士
记者:2022年,ACTC有哪些新产品及新技术亮相市场?ACTC目前的发展情况如何?对于ACTC所做出的改变和创新项目,客户及市场的反馈如何?
Timo Huber博士:2022年,我们在诸多领域相继推出了全新的技术,并对现有设备进行升级。其中,我们配备了用于制作储存压缩氢气的轻型复合压力容器(CPV)生产线。这台长丝缠绕机是目前全球范围内精度最高、运行效率最大的气瓶生产设备,可根据不同市场的具体要求,制作最大直径1 m,长度6.5 m的多种尺寸压力容器。针对汽车领域,我们则分别为内饰件和结构件开发了相应的材料和加工解决方案,通过热塑性注塑成型工艺和连续纤维增强热塑性材料的模压注塑成型工艺制成相应产品。在使用热塑性和热固性材料的拉挤和缠绕绕技术方面,我们重点研究和开发了结构部件,如车门防撞梁,为汽车领域更智能化和更具有成本竞争力提出轻量化解决方案。
我们认为基于碳纤维(CF)的SMC在汽车领域是一种非常有前景的材料/技术,它具有非常多的优势,比如广泛的设计自由度,优异的成本、性能比和高轻量化潜力,以及可使用回收的CF来提高基于CF-SMC部件的可持续性等。ACTC已与合作伙伴及客户一起为汽车的电池外壳和底盘部件等(半)结构部件开发了许多独特的解决方案。
ACTC始终将“以应用为导向”贯穿在所有领域的创新研究和发展当中。在研发每一项新技术和推出新产品的过程中,我们都会与上下游的合作伙伴们保持积极的沟通与探讨,充分利用自身的平台优势,提高产业链各方信息对称性,从而建立起紧密合作关系。例如前面提到的CPV产品,是我们在2021年1月与德国VOSS Fluid公司建立了战略合作关系后成立的项目。在这个项目中,ACTC从零开始自主设计、研发,并制作了IV型储氢气瓶,随后搭配了VOSS Fluid的氢气分配系统(包括阀门和管道),最终成功实现了“集成式储氢系统”这一全新理念,并推动了车载储氢系统市场的进一步发展。
记者:汽车产业变革迭起,越来越多新技术、新工艺、新材料不断涌现。您认为有哪些巨大变革值得业界注意?对此,ACTC如何加以应对?
Timo Huber博士:如今,随着各国政策和对社会边界的定义在不断变化,市场需求也随之变得更加复杂及多样化。为了更好地应对这些变化,根据客户的需求提供出创新且具有整体性的解决方案至关重要。这不仅要求方案与安全性、可持续性、环保性等市场要求相结合,而且要同时满足功能和性能方面的技术要求。我们可以看到,所有围绕可持续发展的循环经济概念而产生的变革都是非常巨大的,比如新能源汽车的出现,打破了我们对传统的道路出行方式及货运方式的认知;又比如生物基和低碳材料(树脂和纤维)的参与,丰富了环保材料产业的应用模式。为了应对日益增长的可持续发展需求,基于未来的战略部署,我们将遵循“全方位循环经济生产”这一理念。例如,在设计新的创新产品时,从一开始就尽量使用低碳材料,并同时考虑其再利用和再制造的可能性。
记者:复合材料领域是否也发生了一系列变化?ACTC如何加深探索复合材料的应用?与此同时,ACTC会给复合材料的技术创新带来哪些益处,如何实现技术层面的前瞻性创新?
Timo Huber博士:在过去几年里,复合材料已经被广泛地应用于各个工业部门,并且还在持续扩大。伴随而来的,是市场对复合材料的机械性能、可靠性、安全性和可持续性提出了越来越高的要求。热塑材料和生物基材料的优势逐渐为人所知,其对应的原材料和成型工艺也逐步引起行业重视。目前来看,不论是小批量制作还是量产,汽车行业仍然是轻量化复合材料创新的最重要驱动力之一。
由于复合材料本身具有相当高的比强度、比模量、各向异性等特性,需要通过非常精准的方式进行工程仿真、设计及制造,这也是ACTC能够提供的主要服务之一。我们通过与多家原材料制造商的合作,积累了大量新材料数据库。我们可以通过丰富的材料和加工技术,搭配多种顶尖设备,为每个单独的应用场景整合出从设计、测试、材料选择到加工技术的全方位最佳解决方案,从而在维持甚至提高安全性、可靠性和可持续性的同时,实现最终产品极致轻量化。
记者:在碳中和、碳排放被提上议程的今天,您对于可持续发展保持怎样的观点?ACTC如何去加以贯彻这一理念?
Timo Huber博士:我认为一个公司是否有可持续发展这一趋势决定了该公司在未来的竞争力。因此,从2022年开始,ACTC已将可持续发展战略嵌入到品牌基因中,我们安排员工分别接受了剑桥大学和联合国关于可持续发展战略的高级培训。同时,我们也已经开始着手搭建合作伙伴网络,共同协助我们计算企业“碳足迹”、制定内部控制机制及监督减排措施的实施。第一个内部试点项目已经启动——通过计算产品“碳足迹”来提高员工意识,并将分析产品使用生物基材料的可能性纳入基本调研项,长期深化自身在可持续材料上的创新研发能力。
记者:当下,汽车正朝电动化、智能化方向发展,ACTC是否研发了相对应的产品或解决方案?怎样把握住新能源汽车所带来的商机?
Timo Huber博士:所有类型的电动汽车都需要通过减重来提高效率。对于纯电动汽车(BEV)来说,最主要的诉求就是补偿动辄可达几百公斤重的车载电池所带来的巨大重量。在这一方面 ,ACTC已成功为客户开发了基于复合材料部件的创新轻量化解决方案,其中包括框架结构、模块载体、电池外壳和盖板,以及电池部件相关的结构和碰撞元件。同时,与来自国际领先行业和学术界的众多合作伙伴们一起进行了“多材料电池外壳的概念研究和开发”的联合项目;而对于燃料电池电动车(FCEV),则需要解决在面对高压或低温下的极端条件下,仍能保证氢气储存的稳定性,以确保每辆车有足够燃料。ACTC正在开发的IV型压力容器也是基于攻克相关技术难点的最先进储氢解决方案。
凭借我们对热固性和热塑性材料的专业把控和技术组合设计能力,ACTC始终坚持为客户提供个性化的解决方案,依据不同应用场景选择最适配的材料和最优选的工艺。这尤其适用于像NEV这样的新兴产业及研发领域上。
记者:中国汽车市场已成为全球最重要的汽车市场之一,众多技术供应商都在加深本土化布局。您能否分享ACTC的“本土化”进程?请您分享在中国本土研发、本土科技创新、本土人才培育方面的心得体会。
Timo Huber博士:当前,中国是全球最大和最重要的汽车市场,且其新能源汽车产销量已经连续7年位居全球首位。2021年,国内电动汽车在整体新车销售中的市场份额已经达到16%。我们了解到,根据国务院制定的《2030年前碳达峰行动方案》,新能源汽车(NEV)的销量将在2040年占据总体新车销量的40%。ACTC也在以实际行动全力支持这一市场的发展。我们认为,人才培养在这一过程中发挥着举足轻重的作用。
ACTC从创立至今,始终与欧洲最大的应用科学研究机构Fraunhofer ICT保持紧密合作关系,多次为国内客户搭建起学习与交流的平台,借助国外丰富的复合材料研发经验,加速项目落成。
近几年,ACTC也成功拓宽了自身平台的多向交流渠道,通过不断引入国外专家团队落地常熟,积极支持国内高等学府教学实践,多次参与并举办公司内外研讨分享等,成功将国际标准的专业培训与专家团队带领的实践项目相融合,吸引了众多应届生加入到我们这个行业。为此,ACTC还特地创立了年度人才奖励计划。
记者:您如何看待中国自主品牌及“造车新势力”的发展势头?ACTC如何加深与他们之间的合作关系?
Timo Huber博士:新兴汽车制造商通常更有活力、能更快地应对不断迭代的市场需求,他们追求创新,也更勇于采用新技术。这种颠覆性的挑战意识往往伴随着巨大的机遇。ACTC非常鼓励诸如此类“造车新势力”,我们凭借丰富且成熟的经验,为他们在创新技术实施上提供了许多支持,助力其投入应用并实现批量生产。另一方面,我们也在不断促进传统主机厂们在其现有平台和新产品的开发中,尝试加入一些创新的概念。ACTC作为一个以应用为导向的开放式研发平台,认为这种“新”、“老”交流,互惠互益的发展模式是最能顺应市场趋势的,也能最大程度上促进行业的全球发展目标。
记者:放眼未来,ACTC是否会进行全新的战略布局?今后的业务重点有哪些?对于ACTC的发展有着怎样的愿景?
Timo Huber博士:ACTC作为国内首个致力于轻量化未来量产应用的复合材料成型技术中心,本身的理念就极具前瞻性,我们做的所有工作也都是在为未来做准备,所以,我认为ACTC新的战略布局已经确立。
我们可以回顾一下自2019年年底ACTC成立以来,通过遵循对创新研究和应用导向的“双发展”战略,我们始终保持着稳健的上升趋势。未来,除了根据市场趋势的变化对发展侧重点进行调整之外,ACTC将继续专注于为移动出行等行业提供创新且可持续的轻量化解决方案。例如,我们将加大对热塑性材料生产工艺及其在市场应用前景的投入,这也是我们非常看好的业务之一;我们还将为燃料电池电动车(FCEV)持续升级的氢气存储解决方案。
实施可持续发展是一项全面的、跨职能的艰巨任务,需要具有长远的战略眼光。彼得·德鲁克说过,“如果你不能很好地度量它,也就无法有效地管理它”。因此,我们已经密集地开展对企业“碳足迹”的首次评估,以确定我们的基线,并将通过建立透明可验证的“价值链”来实现我们的愿景。
本篇文章来源于微信公众号:汽车与配件AP