2018 年JEC 创新奖：全球复合材料创新的最佳范例

2018年JEC创新奖颁奖典礼于3月7日在巴黎北部展览中心（Paris Nord Villepinte）举行。JEC 集团是世界上最大的复合材料组织，JEC 国际复合材料展会从1965年起，每年一届。JEC 创新奖评选每届展会都会举办，根据复合材料的应用领域分几大类，评选出创新优势明显、技术领先，对复合材料行业发展有突出贡献的奖项，进行表彰。

今年的JEC创新奖分为10类：航空应用、航空工艺、汽车应用、汽车工艺、建筑和基础设施、海洋、轨道交通、运动休闲、智慧城市、可持续发展，每个类别提名3 家候选企业。专家评审团将选出每个奖项的获奖者。

以下是入围的30项创新产品简介。括号内为最终获奖者。

航空• 应用

1 AeroComposit（为最终获奖者）

JSC（俄罗斯）和合作伙伴索尔维（英国）

使用灌注技术为飞机机翼制造主要结构元件，从而有可能建立高延伸率和复杂空气动力学形式的整体复合结构。这项技术的显着特点是使用碳纤维带通过自动化铺放设备（AFP）制造出的干碳预成型体，从而形成复合结构。

主要优点：更轻的飞机结构；降低设备成本；缩短总生产时间和电力消耗；实现更灵活的生产；孔隙度低、部件质量更好。

2 模块化热塑性增强板

Fraunhofer ICT（德国）

用于航空航天应用的模块化热塑性硬化板。板材除了易于调整外，还可以减轻重量并节约成本。它们是可回收利用的，并具有出色的阻燃性。

主要优点：为新一代飞机节省开支；模块化设计可以轻松适应用；激光传输焊接易于集成；混合成型的综合功能；可高产量实现经济制造。

3 用于喷气发动机的聚氨酯RTM 鼻锥体

Rapperswil 应用科学大学（瑞士）和合作伙伴FACC（奥地利）等

利用高压聚氨酯RTM 工艺，可在一定时间内制造出具有优化性能的喷气发动机鼻锥体。

主要优点：更好的抗冲击磨损性能；大大减少生产时间和成本；优化及简化处理；延长工作时间；降低材料成本。

航空• 工艺

1 复合结构在夹芯技术中的应用（为并列最终获奖者）

空客（德国）及其合作伙伴宝马集团（德国）等

制造出了具有成本效益的、复杂的2.5D热塑性复合材料夹层结构。只使用一个模具，对于航空航天材料而言，其周期时间短于5分钟；对于汽车材料而言，其周期时间短于2.5分钟。

主要优点：网状2.5D结构复杂的夹层部分；直接灌注在蒙皮上，以实现高功能性；防止由于过程工艺导致的外层孔隙；周期短，非常经济；可在跨行业中实现大规模生产。

2 无模壳体的制造工艺（为并列最终获奖者）

M. TorresDiseñosIndustriales SAU（西班牙）这是一种全新制造工艺的大型单壳体复合结构制造方法。该方法无需铆钉、紧固件及模具即可生产出完整的机身壳体原型。

主要优点：减少工具数量，高达70%；降低制造成本，高达40%；消除紧固件带来减重；额外的拓扑优化；突破性的灵活流程。

3 Full-OoA 全尺寸热塑性机身框架

Stelia Aerospace（法国）

采用工业动态感应焊接的Full-OoA 热塑性机身框架，使用碳纤维丝带用于将来的机身应用，通过包覆成型工艺生产多功能部件。

主要优点：机身面板的感应焊接；100%OoA热塑性结构；具有包覆成型工艺的新设计；全自动化，高性价比的流程；100%可回收机身（TP）。

汽车• 应用

1 复合轻型汽车悬挂系统（为最终获奖者）

福特汽车公司（德国）

采用业内首创的专利预浸料/SMC/钢包覆成型制造工艺，以及新开发的计算机辅助工程（CAE）技术设计的结构复合悬挂部件，可显著减轻重量。

主要优点：减轻重量并减少二氧化碳排放量；一次性制造复合复合材料零件；缩短工程/ 开发上市时间；用于优化多种材料部件的CAE工具；工业第一预浸料/ SMC / 钢包覆成型。

2 用于SUV 第二排的轻型座椅框架

韩华先进材料（韩国）

利用复合材料开发世界上第一款SUV 第二排座椅背板。

主要优点：低重量；缩短循环时间并减少部件数量；可回收利用。

3 全碳纤维复合材料车身的开发与制造

康德复合材料有限公司（中国）

轻质碳纤维超级跑车车身。成功解决了碳纤维复合材料白车身结构布置和工艺性评估的难题，实现了车身结构的模块化设计。

主要优点：全车身由碳纤维复合材料打造；减少结构部件和加工难度；降低CO2排放，提高耐力、续航里程、操控性、NVH性能；未来大量生产的技术储备。

汽车• 工艺

1 可批量生产的CFRP 稳定器和耦合杆

Action Composites（艾可迅复合材料有限公司，中国）和合作伙伴保时捷股份公司（德国）

首次在系列生产的汽车中，前后轴上的稳定器及耦合杆首次由碳纤维制成，且性能优异。

主要优点：55%的重量节省；短时间周期：少于6分钟；减少二氧化碳排放；具有CFRP性能的悬挂配件；为CFRP打开一个新的市场。

2 大批量生产碳纤维轿厢后壁模块（为最终获奖者）

奥迪公司（德国）

得益于新开发的轿厢后壁模块及成本高效的生产技术，CFRP的全部潜力第一次可用于大批量生产。

主要优点：节约成本的高性能综合解决方案；功能模块系统集成于一体；可用于批量生产的新技术；预装配平行于装配线；大批量生产中CFRP 的最大设计自由度。

3 结合CFRP 和注塑成型进行系列生产

保时捷公司（德国）及合作伙伴Plan B GmbH（德国）

创新的制造方法，结合碳纤维增强塑料和注塑成型的车辆底座，在刚性部件上创造出一种灵活的、可以包覆成型的紧固件。

主要优点：利用了热固性塑料和热塑性塑料的优点；快速和强大的组件制造；可容易取代纯热塑性塑料部件；相对复杂的、几何形状的CFRP 部件较少膨胀。

结构和基础设施

1 以碳纤维修复混凝土管道

Grupo Navec（西班牙）

使用现有的钢筋混凝土管作为损失模具，通过环氧树脂灌注工艺和随后的真空固结原位制造碳纤维管道。

主要优点：可靠性：经过实际使用情况下的计算、测试和验证；耐久性：预计寿命为40 年；安全施工；节省一半的时间；经济：比传统解决方案成本低得多。

2 碳纤维热塑性复合材料（CFRTP）制成的CABKOMA绞线链杆（为最终获将者）

KOMATSU SEIREN（日本）

日本Komatsu Seiren 织物公司创建了一种称为CABKOMA 链杆的全新热塑性碳纤维。碳纤维上覆盖着合成热塑树脂和无机纤维，能够以低成本实现超高速成型。

主要优点：高生产力，低成本；高耐久性和高强度；非铁质，防锈材料；轻便，可卷绕；良好的可加工性，可在现场使用。

3 用于车站月台的创新拉式甲板

Solutions Composites（法国）和合作伙伴Top Glass（意大利）

用于车站月台的创新拉挤式甲板，可改善和提供列车到达的安全性。

主要优点：轻巧的易用材料；高机械性能，坚固耐用；节省材料，从而节省成本；耐火属性；持久的解决方案。

海运

1 新工艺制造的水翼艇

Multiplast Groupe Carboman（ 法国） 和合作伙伴GroupeBénéteau（法国）

Multiplast 公司利用一家分公司的叶制造技术，开发了大规模生产水翼艇的制造工艺。

主要优点：降低生产成本；更好的工作绩效；减少废物。

2 从钢铁到复合材料：110 米长的游船

Saertex GmbH（德国）和合作伙伴Meyer Werft（Neptun）（德国）

从钢材到复合材料：Neptun 和Saertex 为CCNR 欧洲当局认证的110 米长的内河船舶创造了一个复合甲板。

主要优点：莱茵河航务中央委员会（CCNR）船机认证；吃水深度5 厘米以下：较长的使用季节；船上发生火灾时可保障乘客安全；45% 的重量减轻；为船舶工程师带来设计上的自由。

3 用于7000-CAR 运输滚装船的复合货舱甲板（为最终获奖者）

Uljanik JSC（克罗地亚）

SIEM Cicero 汽车运输船使用大量的GRP 复合结构用于货舱甲板，节省相当的重量，减少燃料消耗和二氧化碳排放。

主要优点：减少油耗：4.5%或2.1吨/日；增加的有效载荷：800吨；缩短生产周期；改善了在火灾情况下，人员和货物的安全；与传统设计相同的生产成本。

铁路

1 优化的轻型碳纤维转向架（为最终获奖者）

ELG 碳纤维有限公司（英国）

这是第一个开发的碳纤维转向架框架的项目，使用可回收材料，从而易于实现商业化生产。

主要优点：减重至少50%；减少轨道磨损和维护；减少全球变暖的潜力；大批量制造技术；降低资本成本的综合解决方案。

2 复合式地铁车门

Penso（英国）

Penso 设计并制造了适用于伦敦地铁的复合式轨道门扇组件，提高了原铝组件的可靠性和维护性。

主要优点：整体轻量化；新的窗口盒式设计；提高耐用性；封闭式核芯防止水分进入；符合BS 6853机车运行环境/运行风险1A类标准。

3 铁路的突破：翻新ICE 快速列车的地板

Saertex GmbH ＆ Co（德国）

德国铁路有名的ICE3快速列车中，使用SaertexLeo®GFRP阻燃芯材板取代了胶合板地板。

主要优点：乘客安全：符合新的EN 45545-2标准；减重50%；寿命增加，抗拉强度高；无毒的解决方案；使用方便：真空灌注。

运动休闲

1PROJECT CEDRUS：高级碳水翼

Adherend Innovations，LLC（美国）

Project Cedrus 采用了基于优化复合材料最新的设计和制造技术，该技术正在申请专利，推出迄今为止最轻、最安全、最兼容和环保的水翼。

主要优点：减少对环境的影响；安全；低重量；低成本；兼容性。

2 摩托车后摇臂的模块化结构系统（为最终获奖者）

宝马集团（德国）

一个复杂形状的碳纤维增强摇臂的模块化系统，且可以单独调整机械性能。与金属解决方案相比，在重量和成本上具有竞争力。

主要优点：一个模具内的性能调整；适配的加载路径，

碳纤维UD 带加固；经济大规模生产成为可能；注塑成型，具有很高的设计灵活性；与模拟和测试结果保持一致。

3 有史以来第一个碳/ PEI 曲棍球棒

Schappe Techniques（法国）

先进的曲棍球棒（由连续碳纤维增强热塑性材料制成），可提供卓越的韧性/ 耐用性和冰上性能，同时可完全回收利用。

主要优点：复合材料的优异韧性/ 耐久性；整合周期短；完全可回收（中空部分）。

智能城市

1 5G 智能LED 照明杆

Exel Composites Oyj（芬兰）

极具集成功能的智能LED 照明杆。一个支持智慧城市的发展真实的用例产品。

主要优点：集成功能，启用新的商业模式；易于组装且轻便；与钢铁和木材相比，使用寿命更长；具有装饰性能。

2 Wet Core Pod 复合住宅模块（为最终获奖者）

MC Materiales Compuestos（阿根廷）

Wet Core Pod 是一种复合住房模块，通过工业化，可以为建设项目中最复杂、最昂贵和最耗时的阶段提供便利。

主要优点：减少施工时间；提高生产效率；全面质量控制；节能环保。

3 利用INFUGREEN 810 生物树脂生产SeaBubbles水上出租车

Sicomin（法国）和合作伙伴Decision SA（瑞士）

InfuGreen 810 生物基灌注树脂在市场上提供了最高水平的可持续性，具有可媲美传统的环氧树脂大批量生产的能力。

主要优点：市场上最高水平的可持续性；可与常规环氧树脂相媲美；能够实现大批量生产；DNV/ GL 认证；首创工业级生物环氧树脂灌注。

可持续发展

1 创新的热塑基体风力涡轮叶片

阿科玛公司（美国）

这款9米长的风机叶片展示了可降低LCOE 的新技术。该技术也可用于当前的风力叶片制造工厂。

主要优点：更环保的材料/ 加工；可回收的热塑性叶片外壳和抗剪腹板；首次在风力应用中使用纺织PAN 碳纤维；叶片制造的总体成本更低；废旧PET 泡沫循环再利用。

2用于再生复合材料生产的3合1生产线（为最终获奖者）

CETIM-CERMAT（法国）和合作伙伴CETIM（法国）

模块化生产线，采用创新的热机械工艺生产复合材料或塑料废料的大型面板，以及这些面板的热冲压零件。

主要优点：模块化、灵活的生产线；生产高性能再生复合材料；具有成本效益；适用于中小企业的技术。

3 LOOP 650：复合帆船

GS4C srl（意大利）

这是一项可持续发展、零垃圾填埋，从“摇篮到摇篮”的工业复合制造技术。

主要优点：可工业化生产；“从摇篮到摇篮”的可持续发展；零填埋制造；低能量消耗。