基于汽车轻量化竹纤维热塑性预浸料流变机理及本构模型构建

科学研究和技术服务业

本项目已建设年产3000万平米汽车内饰复合板生产线，其产品规格包括无夹层结构复合板和夹层结构复合板。自主研发设备包含竹纤维制备设备、复合毡生产设备、复合板制备的热压设备以及辅助设施（传输设备、空压机等）。

1.用以汽车内饰复合板生产线的生产车间；2.配备相应的设备技术人员；3.资金需要不低于500万，其中基建投资预计100万元。；4.技术专利权力提供保障。

可国（境）内外转让

每年国产汽车累计产销量按照3000万辆汽车计算，每辆汽车可用竹纤维原料40kg，10%替代率，生产能耗可降低3.98亿kgce，CO2排放量可降低10.17亿吨；每辆减重100 kg，百公里油耗可降低0.3 L~0.6 L，全国4.4亿机动车辆百公里至少节省1.06亿元。从“材料加工-结构设计-产品应用”三个方面真正落实了“以竹代塑”倡议，践行了“双碳”理念，助力了汽车领域绿色发展。

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

成果来源：北京市自然科学基金《基于汽车轻量化竹纤维热塑性预浸料流变机理及本构模型构建》（6222059）成果背景：在汽车工业的可持续发展、“以竹代塑”倡议和“30·60”双碳目标背景下，针对竹纤维同质化严重、附加值低的问题以及汽车复合材料对材料选取、产品设计、加工制造、安装使用、回收再生的整个生命周期绿色生态化的重要需要，开发适用于汽车内饰的绿色竹纤维复合材料，创新竹纤维轻量化制造技术，突破竹纤维与树脂界面结合的关键技术，提高界面剪切强度，制备一系列顶棚、后隔板和衣帽架等汽车内衬异构代塑产品，其具有绿色低碳、健康环保等优良特性，满足汽车健康舒适、绿色低碳和轻量化的发展需求。 技术进展：采用竹纤维气流-机械均匀铺装和竹纤维-低熔聚合物界面增韧技术手段，实现竹纤维复合材单元连续化制备和自动化铺装突破材料轻量化结构复合设计加工技术，使其毡材竹纤维含量大于75%，制备出面密度均匀的竹纤维复合材料，板材密度 ≤0.5g/cm3，适应竹纤维复合材料的异型轻量化和绿色低碳发展需求，已为一级、二级供应商等汽车制造企业和配套供应企业定向研发汽车内饰复合材料，推动竹纤维复合材料在汽车交通领域的开发利用。 成果意义及成果水平：竹纤维轻量化复合材料具有绿色环保、轻质高强和结构可设计的特点，与传统玻璃纤维复合材料相比较，具有成本低、可降解和质量轻的优势，通过改性赋予了阻燃和防腐防霉的功能。采用本项技术制造的竹纤维轻量化复合材料具有气味小、吸声隔热好和优异的物理力学性能，研发了汽车衣帽架、后饰板，顶棚内饰和座椅背板等一系列产品，在国际（永安）竹产业创新创业大赛获得银奖，在国际先进复合材料产品大赛中国区获得创新材料奖，属于国际先进水平，拓展了产品在国内外复合材料和汽车领域的影响力。本成果在央视新闻、农业农村、财经以及中国绿色时报等主流媒体得到了宣传报道，竹纤维汽车内饰件也被更多业界同行熟知和认可。研究成果对竹纤维原料高效转化以及竹纤维复合材料高附加值利用，实现竹产业转型升级，服务双碳经济目标，落实“以竹代塑”倡议等一些国家重大需求具有重大的社会、生态和经济意义。