保时捷工程公司近期发布创新型轻量化材料技术TABASKO(基于胶带的碳纤维增强结构),通过碳纤维定向强化与聚丙烯(PP)基材的创新融合,实现了汽车部件“减重不减质”的突破性进展。该技术不仅显著提升机械性能,还兼容消费后回收材料(PCR),为全球汽车产业轻量化与绿色转型提供了全新解决方案。
一、技术亮点:碳纤维精准增效,工艺兼容性突破
碳纤维定向增强
1、传统玻璃纤维增强聚丙烯(PP-GFx)因刚性不足需增加壁厚,而TABASKO采用0.2毫米超薄连续碳纤维带,仅在关键受力部位嵌入PP基材,实现“局部高强度、整体轻量化”。碳纤维的强度与钢相当,重量降低80%,壁厚减少后部件减重达15%。
2、量产工艺革新
沿用现有注塑产线,通过真空吸附技术将碳纤维带预固定于模具内,注塑后形成一体化结构。同步兼容发泡注塑工艺,优化材料发泡导致的抗冲击性缺陷,单件生产周期与成本可控。
二、测试成果:性能全面提升,减重效果显著
以保时捷Taycan行李托盘为原型,TABASKO技术通过三项核心测试验证:
抗压性能:同等变形量下,压缩承载能力较传统PP-GFx提升66%;
刚度与耐温性:四点弯曲测试显示刚度提高2.5-2.8倍(90°C高温环境性能稳定);
抗冲击性:拉伸侧碳纤维强化使冲击强度提升5倍,弥补发泡结构短板。
为了测试TABASKO的性能,开发人员使用这种新材料建造了一个Taycan行李托盘。
三、可持续制造:环保与降本双赢
1、回收材料适配
TABASKO支持聚丙烯基材中使用30%消费后回收料(PCR),通过碳纤维比例调节补偿回收料硬度损失,满足欧盟2031年汽车部件含25% PCR的法规要求。
2、经济性突破
碳纤维成本增加被PP-GFx用量减少(最高达20%)抵消,结合自动化量产工艺,单件综合成本持平或更低。目前该技术已申请6项全球专利,覆盖材料设计、工艺流程及设备优化。
四、产业影响:电动化与跨行业应用前景
1、电动车轻量化刚需
电动汽车电池组导致整车重量增加10-30%,TABASKO技术可扩展至电池壳体、座椅框架等关键部件,助力续航提升与能耗优化。
2、跨领域迁移潜力
除汽车外,该技术适用于航空内饰、家电结构件等需高强轻量化场景,推动碳纤维低成本批量化应用。
3、量产进程加速
保时捷计划2025年前将TABASKO技术应用于多款新车型,并与全球供应商启动量产化合作洽谈。
结语:TABASKO技术以“精准增效”重新定义轻量化材料设计逻辑,其“性能-成本-环保”三重突破为复合材料行业树立标杆。中国复合材料工业协会将持续关注该技术产业化进展,建议国内企业加强碳纤维定向增强、智能注塑工艺等核心技术攻关,把握全球绿色制造转型机遇。
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