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【深度报道】材铸根基:汽车新材料的协同突围

【深度报道】材铸根基:汽车新材料的协同突围
2026年11月05日 18:08 新浪网 作者
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  (来源:汽车纵横AutoReview)

  当协同成为共识、创新成为常态,中国汽车必将以更坚实的材料根基,驶向全球产业竞争的深水区。

  2025年,中国汽车产销分别完成3453.1万辆和3440万辆,连续17年稳居全球第一,汽车出口达到709.8万辆。从电动化到智能化,中国汽车正以领跑姿态重构全球产业格局。然而,规模高增长的背后,隐忧同样显现。企业利润持续承压,同质化竞争加剧,关键材料与核心零部件仍存在“卡脖子”风险。当产能扩张不再有门槛、市场日趋饱和,企业真正的核心竞争力来自哪里?

  2026年10月19日-21日,2026中国汽车供应链大会在开封召开。作为大会主题会议之一,“汽车新材料发展论坛”汇聚产学研用多方力量,围绕轻量化、能源动力、绿色环保、前沿科技等方向,系统探讨新材料如何成为汽车产业创新的坚实底盘。

  中国汽车工业协会秘书长助理李桂新出席论坛并致辞,嘉庚实验室氢能研究院燃料电池方向技术副总监王维、上海交通大学教授汤卫平、中国一汽·研发总院高端汽车集成与控制全国重点实验室高工金科、宝钢股份中央研究院高级工程师牛超、硅宝科技汽车胶行业总经理朱鸿晨、万华化学集团股份有限公司技术服务副主任工程师肖永聪先后发表主题演讲。中国汽车工业协会汽车新材料分会理事长、东华大学教授、先进纤维材料全国重点实验室副主任余木火主持会议并作主旨报告。

  新材料:

  汽车创新超越的底盘

  论坛开场,余木火便以一组数据勾勒出产业的宏阔图景与现实困境。站在“十五五”新起点上,2026年我国汽车产业继续承压前行——业内预计,2026年我国汽车产销量有望继续突破3400万辆,出口1000万辆,产业链产值将迈上11万亿元台阶。但与此同时,企业利润下降成为普遍难题——一方面百年变局下科技飞速发展、产能急速扩张,另一方面各国宽松货币环境加剧了供给过剩。“出路在哪里?核心竞争力在哪里?”论坛伊始,余木火便抛出两连问。他给出的答案是:唯一的出路就是创新,而数字化与核心材料化,正是创新的两大底盘。

  中国汽车工业协会汽车新材料分会理事长、

  东华大学教授、

  先进纤维材料全国重点实验室副主任余木火

  李桂新在致辞中进一步阐述了新材料的战略地位。她指出,新材料既是产业创新发展的龙头,也是保障供应链安全的根基,从车身减重提质到动力电池性能跃升,再到全制造流程的绿色转型,新材料贯穿于研发、制造、回收的全生命周期。她同时强调,材料技术突破并不等于稳定可靠的规模化量产,汽车材料与结构需要同时满足强度、安全、耐久等严苛工况,还要兼顾工艺实践、成本控制与循环利用。因此必须坚持整车需求前置,推动材料开发、结构设计、工艺适配、测试评价一体化协同,切实打通从科研创新到产业落地的关键堵点。

  中国汽车工业协会秘书长助理李桂新

  作为论坛的核心主旨报告,余木火系统阐述了新材料分会的四大方向:轻量化、能源动力、绿色环保与前沿科技智能。他分享了一个标志性案例——将非晶材料与碳纤维结合应用于驱动电机,利用碳纤维约束转子高速旋转,使电机转速从1.8万转提升至3万转,实验室已达到4.8万转,输出功率更大、体积更小更轻,该成果被鉴定为国际领先水平。“电池是中国汽车的名片,接下来电机也有望成为中国汽车名片。”余木火对这一技术充满信心。

  在余木火看来,新材料的价值最终要落到为用户创造效益上。对于乘用车,四门两盖采用金属与复合材料混杂结构,配合卡扣式快拆设计与免喷涂工艺,有望为单车制造节约约5000元成本;对于重卡,整车若能减重5吨,在高频运营场景下5年可净增效155万元。此外,车轮智能化有望替代昂贵的空气悬挂系统、高分子玻璃兼具减重与智能显示功能、800V快充对绝缘导热材料提出新要求——这些都是新材料可以大显身手的领域。

  余木火特别对固态电池路线表达了审慎判断。他倾向于氧化物或聚合物体系,对硫化物路线的硫化氢扩散风险保持高度警惕。对于国家“十五五”期间规划的20万亿绿电消纳投资,他认为氢能与动力电池作为储能载体将迎来重大机遇,汽车产业有条件承担70%-80%的相关产值。他还呼吁建立AI辅助开发与新材料快速评价验证平台,打破“必须搭载新车才能验证”的困局,并期望主机厂在可回收塑料件、免喷涂车身等方向开展示范。

  氢能与固态电池:

  能源材料的攻坚路

  如果说余木火搭建了汽车新材料的全景框架,那么王维与汤卫平则分别从氢能和固态电池两个细分赛道,展示了能源材料从实验室走向整车的攻坚路径。

  王维演讲的核心观点是:脱离应用场景谈材料突破,很容易陷入“实验室指标很好、上车就不行”的困境。在他看来,整车工况决定了材料耐久、寿命与可靠性的边界——一辆氢能商用车一年行驶20万至30万公里,实验室数百小时的台架试验根本无法覆盖高频震动叠加的复杂工况。他以一款燃料电池发动机为例:在城市物流和公交场景已装千套级别,但上到干线物流短短三个月就出现了因材料缝隙导致漏水并引发绝缘故障的问题。他表示,靠一套材料适配所有场景还不现实。

嘉庚实验室氢能研究院

  燃料电池方向技术副总监王维

  成本是悬在氢能商用车头上的另一把利剑。王维透露,目前氢能商用车购置成本比纯电动车贵一倍,相对燃油车更是2-3倍,甚至出现过“车辆免费给运营客户都不愿用”的极端案例。在他梳理的材料卡点中,质子交换膜性能耐久性与进口产品存在差距,催化剂面临铂载量偏高和抗一氧化碳、硫化物毒化能力不足等问题。而国产材料规模化应用还面临六大门槛:验证周期长成本高、实验室与车规评价标准不对应、材料-部件-系统-整车四级协同不足、首台套导入难、标准认证体系不完善、运行数据缺乏反馈。

  为此,王维提出六点协同建议:一是设立氢能材料专项基金联合攻关;二是推行首批次应用保险补偿机制;三是建立面向整车工况的材料评价方法;四是构建五级协同体系;五是发挥平台作用对接材料企业与车企;六是建立共享的氢能材料数据库。他用三句话总结:氢能商用车的未来离不开材料突破,材料突破的方向必须扎根整车需求,整零协同是构建自主可控供应链的关键。

  与氢能的工程化攻坚不同,汤卫平从更基础的材料科学视角,梳理了固态电池的技术路线角逐。他指出,传统液态锂电池能量密度卡在300Wh/kg以下,电解液易燃易爆始终是安全隐患,而固态电池被视为突破能量密度天花板的最可行路径——采用固态电解质后,高镍正极甚至锂金属负极都能应用,能量密度有望大幅提升,同时安全性更好、温度适应范围更宽、循环寿命更长。

  上海交通大学教授汤卫平

  在四条技术路线中,汤卫平对硫化物路线持明确保留态度。他指出,日本从上世纪90年代就开始研究硫化物固态电解质,丰田至今已投入三十余年仍未实现产业化,且制造过程存在安全风险——国内已有企业在硫化物生产中因气体泄漏发生事故。他更看好氧化物路线,这也是中国布局最早、产业体系最成熟的方向。数据显示,氧化物固态电解质供货量从2024年的几十吨跃升至2025年的3000-3500吨,2026年有望突破万吨,以氧化物为主的半固态电池正加速商业化。

  不过汤卫平也坦言,现有氧化物材料仍有短板:LLZO离子电导率高但在空气中不稳定,LATP成本低廉却易被还原。他的团队开发了新型LZSP固态电解质材料,通过钠离子交换锂的工艺,综合性能在氧化物中处于领先水平,已孵化企业实现量产,并在特种电池领域获得应用。他强调,中国必须坚守动力电池在全球的领先地位,而固态电池正是守住这一阵地的关键战役。

  复合材料与高强钢:

  车身轻量化革命

  能源材料之外,车身结构的轻量化同样是新材料竞争的主战场。金科与牛超分别从整车厂需求端和材料供应商供给端,呈现了复合材料与高强钢的最新进展。

  作为中国一汽·研发总院高端汽车集成与控制全国重点实验室高工,金科的发言带着鲜明的整车厂视角。他指出一个耐人寻味的现象:车用非金属材料质量占比从2020年起就停滞在18%左右,传统可替代场景已挖掘接近极限。复合材料喊了多年“爆发式增长”,实际却“叫好不叫座”——工程人员觉得难设计、高性能碳纤维成本居高不下、传统零件一对一替代放大不了复材的优势。根源在于,复合材料工艺大多脱胎于航空航天,重性能、轻效率与成本,而汽车产业追求的是规模化、高效率和性价比。

中国一汽·研发总院高端汽车集成与控制

  全国重点实验室高工金科

  基于此,金科提出未来车体的四个方向:轻量化、集成化、功能化、绿色化。轻量化方面,他呼吁发展低成本大丝束碳纤维和批量工艺革新,期望中大尺寸零件成型时间控制在3-5分钟;集成化方面,通过多零件一体化成型替代冲压、焊接、涂装多道工序,并借助AI大模型辅助结构优化,降低设计门槛;功能化方面,推动结构件兼具保温、隔热、降噪能力;绿色化方面,关注天然纤维、再生碳纤维和生物基树脂。他还分享了一汽的三级合作模式:成熟材料快速上车、较成熟材料联合验证孵化、实验室阶段技术共建应用场景。

  如果说金科代表的是复合材料的“成长烦恼”,那么牛超带来的则是传统钢铁材料的高端跃升。在新能源车整备质量持续增加的背景下,宝钢把抗拉强度1000兆帕以上的产品统称为“吉帕钢”,目前冷成形最高可达1700兆帕,热成形最高可达2400兆帕——这是全球热成形钢的最高强度等级。

  牛超介绍,2.2GPa和2.4GPa热成形钢已实现小批量量产供货,主要应用于车门防撞梁和补丁板。针对超高强度材料普遍存在的延迟开裂风险,宝钢通过大量工艺研究,建议采用170摄氏度烘烤20分钟的方式加以应对。同时,宝钢在锌基热成形钢上取得突破,解决了液态金属脆性开裂的行业难题,新产品可免喷涂直接焊接电泳,耐蚀性更优。在冷成形领域,宝钢实现了1700兆帕电镀马氏体钢的全球首发,QP第三代先进高强钢在1000-1200兆帕强度下延伸率仍超过20%,兼顾了强度与成形性。

  宝钢股份中央研究院高级工程师牛超

  牛超强调,智能驾驶再发达,车身安全始终是最后一道屏障。宝钢除了持续迭代高强钢,也在布局铝合金、镁合金和碳纤维等多元材料,并通过EVI先期介入服务,在车型设计阶段就与整车厂共同优化材料方案。他特别提及宝钢面向新能源汽车提出的SMARTX解决方案,持续积累材料工艺与技术方案,以支撑中国新能源汽车的高质量发展。

  胶粘剂与工程塑料:

  辅料到功能材料

  在宏大的结构材料叙事之外,胶粘剂与工程塑料这些“配角”也正在经历从辅料到功能材料的身份转变。朱鸿晨与肖永聪分别代表两类精细材料企业,展示了国产替代的扎实步伐。

  朱鸿晨给出了一组数据:新能源汽车渗透率已接近60%,单车用胶量从传统燃油车的20公斤增加到25公斤,胶粘剂不再是可有可无的辅料,而是承担结构粘接、密封防水、导热阻燃等功能的关键材料。汽车胶粘剂市场规模约300多亿元,预计2030年有望突破500亿元。硅宝科技深耕汽车胶领域26年,其中车灯密封胶国内市场占比接近40%,产品已覆盖车身制造、三电系统、智驾传感器、热管理等全场景,并配套赛力斯、比亚迪、上汽、速腾聚创、京东方等头部企业。

  硅宝科技汽车胶行业总经理朱鸿晨

  在动力电池领域,硅宝形成了从结构粘接胶、导热凝胶到陶瓷化防火硅橡胶的完整方案。朱鸿晨特别提到,配套比亚迪开发的低密度导热灌封胶密度仅0.6-0.7g/cm³,在保障散热的同时进一步助力减重。他强调,国产胶粘剂企业的优势不仅在于成本,更在于技术创新和快速响应,正在从单纯的材料供应商转变为工艺共建方,提供从售前选型、售中驻厂到售后质量闭环的全周期服务。

  肖永聪则从万华化学的视角,展示了工程塑料国产突破的全景。万华化学2025年营收突破2000亿元,研发投入超40亿元。在汽车塑料领域,PC、PA12、PMMA三大产品全部打破国外垄断:PC车灯材料国内市场份额第一,产能明年将扩至百万吨级;PA12是全球第五家、国内少数掌握全产业链技术的企业;PMMA同样位居国内份额第一。这些材料广泛应用于车灯、外饰格栅、热管理管路等部位。

万华化学集团股份有限公司

  技术服务副主任工程师肖永聪

  在绿色低碳方面,万华化学承诺不晚于2030年碳达峰、2048年碳中和。肖永聪介绍,公司已实现PC、TPU、PMMA的物理循环利用,化学循环也在试用推进中,并联合设备厂商开发了模内喷涂工艺,将注塑与涂装合一,从源头减少挥发性有机物排放。从聚氨酯轻量化座椅到薄壁电池包,从车灯导光材料到低收缩外饰件,万华正以全产业链一体化能力,为汽车轻量化与低碳化提供系统支撑。

  协同共生:

  筑牢产业材料根基

  纵观整场论坛,一个共识贯穿始终:汽车新材料的创新,从来不是材料企业的单打独斗,而是整车需求牵引、材料企业攻关、工艺装备协同、标准评价护航的系统工程。

  从余木火提出的“整车需求前置”,到王维呼吁的“五级协同体系”,再到金科提出的“链长牵动、联合创新”,以及牛超坚持的EVI先期介入、朱鸿晨践行的“工艺共建方”角色,不同立场的从业者指向了同一个方向——打破材料、部件、系统、整车之间的壁垒,构建从实验室到量产线的快速通道。

  中国汽车产业的下半场竞争,归根结底是材料创新的竞争。当碳纤维电机、固态电池、2GPa热成形钢、国产工程塑料这些新材料从论文和实验室走向量产车型,中国汽车产业的核心竞争力才真正有了坚硬的底座。这场材料变革中没有旁观者,只有共建者。当协同成为共识、创新成为常态,中国汽车必将以更坚实的材料根基,驶向全球产业竞争的深水区。

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