碳纤维滑雪板中间镂空(碳纤维滑雪板生产图纸)

科技部日前在答复全国政协委员的提案中表示,近年来我国加大了对先进复合材料体育器材装备的攻关研究,采用新型材料的个性化护甲护具,碳纤维有舵雪橇、滑雪板等体育器材装备将在北京冬奥会国家队备战及比赛、北京冬残奥会上示范应用。

 

资料图 新华社记者 侯昭康 摄 图文无关

 

此外,在冬奥会结束后,我国还大力培育国内冰雪赛事表演市场。“全国冬季运动会”等综合性冰雪赛事,创新形式、丰富内容,还设置群众性比赛项目和竞赛活动,满足群众参赛和体验需求。同时,在非雪季组织开展轮滑、滑轮、滑草等与冰雪技能相关的赛事活动。推动专业冰雪体育赛事升级发展,吸引全球冰雪运动爱好者,促进冬季项目职业化发展,开展冰球等职业联赛。支持社会力量打造花样滑冰、冰球、冰壶、单板滑雪和短道速滑等观赏性强的精品冰雪赛事,引导培育冰雪运动商业表演项目,不断拓展国内冰雪赛事表演市场。

据透露,「雪鸮科技」正在探索研发新的科技材料(比如用某种新材料替代传统单板的白杨木芯,以及新型快穿固定器的研发等),以提升滑雪爱好者的体验感受。正如官方所言,颜值仅仅是「THE WHIP」与「Overide」的一面,它的另一面是硬核的滑行表现。

新京报记者 吴为

因此,除了简便、易携带,解决了消费者需要托运的麻烦外,在基础版型的设计上,Voyager拥有顶级雪板的标配,选用了引以为傲的飞豹技术和钛夹层。在雪板的连接处,采用了四轴固定装置,使得连接更加稳定可靠。同时,雪板和固定器之间加入了碳纤维Fusion垫片,保证强度的同时,为运动者在滑雪弯道拐弯时提供安全保障。

碳纤维诠释了一个误区,那就是,并不是轻的就不安全。碳纤维具有极佳的能量吸收率,碰撞吸能能力是钢的6-7倍、铝的3-4倍。此外,碳纤维还具有更高的震动阻尼,可提高整车疲劳强度。

△北京雪伊兰体育发展有限公司研发的滑雪设备

03 碳纤维应用

此外,2019年立项的“冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术”项目,研制低摩擦、高减阻、轻质高强的碳纤维有舵雪橇、滑雪板、冰球杆、冰鞋等器材装备,开发个性化高山滑雪防护头盔和高台跳雪护裆等防护用具,项目成果将在冬奥会国家队备战及比赛中进行应用示范。

问:目前,这个项目形成了哪些创新成果?有哪些亮点?

编辑丨房煜

访谈人物

碳纤维在体育休闲市场中,主要使用于高尔夫球杆、曲棍球棍、网球拍、钓鱼竿、自行车架、滑雪板、赛艇等高端体育休闲市场。该块 应用主要基于碳纤维的轻质、高强度、高模量、耐腐蚀等特点。例如碳纤维复合材料制作的高尔夫球杆比金属杆减重近 50%,碳纤维自 行车较铝材减重 40%且实现更高的车架精度。钓鱼竿、球拍、滑雪板、高尔夫球杆等体育用品的碳纤维多使用大丝束碳纤维(≥24K)。

碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量 高于90%的无机高分子纤维。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维 中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,同时具有导电、导热、耐腐蚀等一系列其他材料所不可替代的优良性能。碳纤维在航 空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。

题图来源丨雪鸮科技

北京冬奥组委相关部门负责人介绍,冬奥会后,我国将引进更多国际精品冰雪赛事,积极申办举办世界杯、世锦赛、洲际杯、冠军杯、大奖赛等国际高级别冬季运动赛事,引进国际健身休闲赛事,鼓励有条件的地区和城市积极申办洲际、青少年和大学生冬季运动会。

THE WHIP摒弃了传统雪板一片式的结构,采取的是立体镂空结构。轻量化的镂空板底使得板底重量降低的同时,还减小了板底和雪面的摩擦力,降低了板底水雾的形成,这样的设计很大程度的提升了其动力性能。

光威复材人士告诉记者,目前的该公司产品主要是小丝束碳纤维,包括3K和12K。1K代表一束碳纤维中有1000根丝。24K以下为小丝束,24K及以上为大丝束。

为了使用高温高压釜材料验证VLP工艺,波音公司和AFRL决定开始3D打印中型工具,该工具具有与最终工具相同的宽度,高度和焊道路径,但已缩短长度从10英尺到4英尺不等。

Thermwood公司(美国印第安纳州戴尔市)宣布,它正在与美国空军研究实验室(AFRL;美国俄亥俄州代顿市)和波音公司(美国伊利诺伊州芝加哥市)合作开展研究项目 – 使用增材制造的成本响应工具。

在品牌策略上,「THE WHIP」与「Overide」准备用品牌联名的方式发掘潜在用户,同时充分利用新媒介平台输出原创优质内容,做出有新意的品牌价值表达。

对于这家成立仅一年多的初创公司来说,冰雪世界探索的地图才刚刚打开,创业之路还有很长要走。

△ELAN滑雪板存放架

这位THE WHIP雪板的拥有者还拥有一块DIOR滑雪板,同时还是雪茄爱好者。这也与李明洋的观察一致——这些高端用户往往也跨界于雪茄、豪车、名表等圈子或高端俱乐部中,要触达和运营这些用户还要做好社群运营的准备。为此,雪鸮科技参考了lululemon的模式,准备用品牌联名、社群活动等方式来激活用户,例如举办线下讲座、分享会、品鉴活动等等。

光威复材人士告诉记者,目前碳纤维市场处于供不应求的情况,原因之一是碳纤维应用的发展。今年光威复材新增产能主要是包头一期的4000吨,预计今年年底能够建成。

二是,赛事化和宣传驱动:中国冬奥会在2022年举办,从历史来看,冬奥会将为本土滑雪市场的增长助力,1972年日本札幌冬奥会及1998年长野冬奥会,让日本滑雪人次由最初每年500多万人次提升到最高1800万人次。美国1960年加州冬奥会后,滑雪运动爆发。

吉林碳谷在年报中介绍,该公司的主要产品是碳纤维原丝,覆盖了从小丝束到大丝束的全系列产品。“公司发展主方向大丝束不变,在保证军工领域份额的前提下,主要目标放在了工业用和民用方面。”吉林碳谷表示。

国内生产碳纤维的企业包括光威复材(300699.SZ)、吉林碳谷(836077.BJ)、吉林化纤(000420.SZ)等。光威复材董事会秘书人士对记者表示,因为下游碳纤维应用的发展,目前碳纤维市场处于供不应求的情况,例如,近年来风电叶片的生产对于碳纤维的需求量越来越多。

根据广州赛奥碳纤维技术股份有限公司在今年3月份发布的《2021全球碳纤维复合材料市场报告》(以下简称《报告》),国内风电叶片所需碳纤维为2.25万吨,占到了国内碳纤维总需求比例的36.1%。

根据《报告》,2021年中国碳纤维的总需求为6.24万吨,同比增长了27.7%。其中,进口量为3.31万吨,同比增长9.2%;国产供应量为2.93万吨,同比增长58.1%。

碳纤维是由聚丙烯腈等有机纤维,在高温环境下经碳化形成碳主链结构而得到的无机高分子纤维,直径5-10微米,含碳量高达90%以上。光威复材在年报中介绍,碳纤维具有高强度、低重量等特性,可以在诸如高压、高温、高湿、高寒、高腐蚀性等恶劣工况环境中代替金属材料。比如,碳纤维的比重不到钢的四分之一,抗拉强度是钢的7-9倍。

例如,风电叶片的制造就需要用到碳纤维预浸料。光威复材2021年用于风电叶片制造的预浸料收入达到3.95亿元,同比增长51.94%。光威复材人士告诉记者,风电是近几年新出现的业务。除了预浸料,风电叶片还要用到碳梁,这是一种风电叶片中的支撑结构。碳梁同样是由碳纤维和树脂材料制成,其工艺过程和预浸料不一样。

光威复材的产品主要包括碳纤维、碳梁、预浸料三类。碳纤维占营业收入的比重为48.92%,碳梁占到了30.99%,预浸料为13.78%。其中,碳纤维的毛利率达到了70.05%,而碳梁和预浸料的毛利率分别为15.07%和28.15%。

据崔绪丽介绍,预浸料和碳梁都属于碳纤维复合材料。预浸料使用了预浸铺放工艺,碳梁使用的是缠绕拉挤工艺。预浸铺放工艺是实用性最广、应用经验最成熟的工艺。不过,近年来由于风电叶片等应用的的发展,缠绕拉挤工艺超越了预浸铺放工艺,成为碳纤维行业第一大工艺。2021年,国内风电碳梁市场份额占到了全球的60%。

除了风电,碳纤维在其他新能源领域也有广泛的应用。据光威复材年报介绍,碳纤维材料具有轻量化、减排、环保功能,在绿色能源发展中有着明显的技术性能优势,比如风电领域的叶片制造、太阳能领域硅片生产的热场材料、氢能领域的储运装备等应用领域。光威复材2021年新能源板块的碳纤维产品收入为8.08亿元,同比增长12.56%。

除了丝束之外,衡量碳纤维产品的指标还有强度。光威复材在年报中介绍,该公司正推动T700级、T800级的产业化,同时开展T1000级、T1100级等产品的技术研发。其中,T系列的数值越高,代表碳纤维的抗拉强度越高。比如,T300抗拉强度应达到3.5Gpa,T700抗拉应达到4.9Gpa。