●西格里碳素集團（SGL）●

西格里碳素集團（SGL Group - The Carbon Company）成立于1992年，是全球領先的碳素石墨材料以及相關產品的制造商之一，擁有碳纖維完整業務鏈。西格里集團主要包括石墨材料與系統和碳纖維復合材料兩大業務板塊，其中核心碳纖維材料隸屬于復合材料——纖維事業部，主要應用于汽車輕量化、風電葉片及塔筒和航空航天領域。

自2005年起，西格里集團將所有研發活動集中于一個研發組織：技術與創新中心。西格里位于梅廷根的可容納150名科學家的先進的辦公樓、試驗工廠以及實驗室為研發人員產出最好效果和創意提供了理想的條件。西格里與領先大學和研究機構建立了有效網絡并在創立與發展市場為導向的組織與協會中扮演了重要角色。

根據2017年年報顯示，西格里集團營收收入為8.601億歐元，同比11.86%；石墨材料與系統業務板塊實現營業收入5.102億歐元，占比達到59.32%；復合材料業務實現營業收入3.319億歐元，占比達到38.59%；其余業務實現營業收入占比2.1%。

圖-2013-2017年SGL營收變化

圖-2017年SGL營收占比

主要產品

項目介紹及最新進展

1、歐洲LOWFLIP項目

• 開發、評估和分析適用于方便和低成本的自動化操作的新型復合材料原材料；
• 開發應用于小型復雜零件（拾放解決方案）和大型結構（自動堆疊貼裝解決方案）的低成本、靈活的多功能處理、安置和懸垂的解決方案；
• 有選擇性地減少復合材料加工步驟，開發用于粘合劑和樹脂的快速、高能效加熱技術；
• 開發仿真工具來支撐自動化材料懸垂工序、固化工序和碰撞性能；
• 為了實現在實驗室規模驗證多功能處理/布局/立體裁剪和集成預成型/注塑/固化解決方案；
• 設計和生產實驗室級別的集成性原型單元以開發復合材料加工工序的新概念；
• 保證項目成果的成功并建立LOWFLIP項目的市場更新基礎。

2、陶瓷復合創新材料

由技術與創新中心主導研發的SIGRASIC®產品具有優良的物理特性，碳/碳化硅是一種復合材料，其將碳纖維結合在陶瓷基料中，能將材料的物理特性發揮到了極致。西格里通過把碳纖維增強碳滲透到硅中進行碳纖維增強碳化硅C/SiC的生產。所使用的纖維增強材料多為短纖維、長纖維、碳纖維織物、氈等。

圖-SIGRASIC®產品

通過調整材料和工藝參數，產品特性即可發生變化且得以優化，從而適應SIGRASIC®組件的不同使用需求。例如，如果壓力過高，SIGRASIC®部件中所使用的碳纖維增強材料會導致硬碳化硅陶瓷出現同韌性斷裂。這將會導致C/SiC出現損傷容限。

SIGRASIC®產品有助于延長結構單元的使用壽命并能有效降低運行成本。它們適用于下列工業應用：

• 形狀接近幾何公差的結構部件

• 高溫應用部件

• 化學工藝設備用部件

• 航空航天技術用結構部件

• 半導體用部件

• 玻璃加工業用抗氧化和抗熱沖擊部件

使用SIGRASIC®可生產出各種形狀、具有復雜幾何設計的高性能陶瓷制品。

3、SIGRACET® 燃料電池組件

圖-SIGRACET® 燃料電池組件（左：產品圖；右：拆分結構圖）

從中長遠來看，燃料電池具有徹底顛覆傳統能源轉換與分配的潛力。從汽車推進裝置、熱電聯產到移動設備的電源都是目前燃料電池技術的研究與應用熱點。

西格里集團開發了用于質子交換薄膜燃料電池（PEMFC）的碳基產品，并將其推向市場。

• 氣體擴散層（GDL）

• 用作燃料電池和還原液流電池隔離板的石墨箔（膨脹石墨）

最新進展

1. 西格里碳素獲寶馬集團電池外殼新型蓋板訂單

德國西格里集團獲寶馬集團合作訂單，生產串聯電池外殼的蓋部件。這項為期數年的重要訂單將包括生產用于電池盒的創新玻璃纖維蓋板，以用于寶馬集團未來的插電式混合動力車型。

除了混合動力電池外殼的新應用外，西格里碳素公司還將繼續為寶馬i3車型生產由碳纖維增強塑料制成的常用組件，并為寶馬7系列的碳芯車體提供材料。

2.西格里與蔚來合作生產CFRP電池外殼，比鋁/鋼制電池外殼輕四成

西格里與中國汽車制造商蔚來（NIO）合作，為電動汽車研發碳纖維增強型塑料（CFRP）電池外殼原型。據說，該電池外殼比傳統的鋁或鋼制電池外殼輕40%，具高剛性，而且比鋁的熱導率低200倍。

電池盒的底板和蓋子由夾層核心和幾層碳凝膠層制成，底板和蓋子的生產工具設計由西格里碳素公司的輕量化和應用中心完成，用于此類部件的碳纖維由位于華盛頓摩西湖和英國Muir of Ord的西格里工廠生產，在德國Wackersdorf的西格里工廠加工成粗布；再在奧地利Ried im Innkreis的西格里工廠生產底板和蓋子，以及組裝單個組件。

西格里碳素公司復合材料——纖維與材料事業部汽車細分市場經理Sebastian Grasser表示：“此外，該復合材料在水密性、氣密性以及耐腐蝕性方面也表現優異”。

3.西格里與現代擴大協議，生產現代NEXO燃料電池汽車的氣體擴散層

2019年12月4日，西格里和現代汽車集團（韓國首爾）宣布他們已擴大其供應協議，以生產現代NEXO燃料電池汽車的氣體擴散層。

圖-西格里公司的SIGRACET氣體擴散層

西格里碳素公司稱，自1990年代以來，它一直在進行燃料電池部件的研究和開發。氣體擴散層調節燃料電池內的氣體流動并帶走水和熱量，并且據說對燃料電池的功率密度和效率具有重大影響。SGL Carbon的SIGRACET氣體擴散層于2012年首次在現代iX35中用作標準配置。

西格里碳素公司氣體擴散層燃料電池組件的年銷售額將達到1億歐元（約合1.1億美元）。由于需求增長，該公司表示已逐步提高其在德國梅廷根的工廠的生產能力，目前已具備以工業規模生產燃料電池組件的能力。此外，為進一步推進加速商業化，氣體擴散層業務將于2019年第四季度從中央研發部門中央創新（CI）轉移至業務部門石墨材料與系統（GMS）。

4.西格里和索爾維合作開發用于航空結構的大絲束碳纖維復合材料

2019年12月3日，西格里與特種化學品巨頭索爾維達成一項聯合開發協議（JDA），以將第一批基于大絲束的中模量（IM）碳纖維復合材料推向市場。這些材料將基于西格里碳素的大絲束碳纖維和索爾維的主要結構樹脂系統，幫助滿足降低成本和二氧化碳排放量的需求，并改善下一代商用飛機的生產工藝和燃油效率。

圖-西格里位于美國華盛頓摩西湖的多線工廠的碳纖維生產線

“通過將SGL在我們新開發的獨特的50k 中模量纖維中的碳纖維專業知識與索爾維的樹脂配方以及航空航天市場的專業知識相結合，雙方的合作目標是開發先進的航空航天材料系統。該聯盟支持我們的戰略方向，并加快了我們在有吸引力的航空航天市場中的發展。”西格里碳素公司管理委員會發言人邁克爾·馬杰魯斯博士說。

5.西格里為福特Transit生產復合材料的板彈簧

自2019年年中開始，西格里碳纖維已為福特Transit的后車橋應用批量生產了玻纖增強復合材料的縱向板彈簧。

圖-用于福特Transit的復合材料板彈簧

該板彈簧與Transit的Skeleton底盤結合使用，能夠在高有效載荷之處發揮重要作用，比如應用在Transit的房車車型中或者Transit的特殊商用車車型中。與傳統板彈簧相比，這款創新的復合材料板彈簧重量減輕了大約50%，同時提供了更高的安全標準。

此外，該板彈簧是有史以來第一次采用西格里碳纖維Willich生產基地生產的預浸漬玻璃纖維織物制造的。板彈簧概念是西格里碳纖維“用基于玻璃纖維的部件構成的創新輕量化解決方案支持汽車行業”這一戰略的重要組成部分。

6.西格里與ExOne合作開發出一種新的碳3D打印選項

西格里與ExOne集團在工業3D打印領域開展了合作，開發出一種新的碳3D打印選項：CARBOPRINT，一種同時處理石墨的粘合劑噴射3D打印工藝。

西格里集團開發出了一種非常適合ExOne的粘結劑噴射技術的材料。這項技術不僅能夠生產小型樣機，而且能夠高效地進行系列生產并快速開發針對客戶的解決方案。目前，西格里集團已經提供了有關原材料和粉末制備以及后處理的知識，ExOne也完成了3D打印方面的工作。

后處理在CARBOPRINT過程中起著重要作用，因為3D打印碳部件最初是多孔的。為了應對這種多孔性，西格里集團的后處理技術（包括聚合物浸漬和硅或金屬滲透）可以改變材料特性以適應3D打印部件的特定應用。

7.西格里與英國國家復材中心合作開發未來復合材料技術

西格里與英國國家復合材料中心（NCC）建立了新的合作伙伴關系，旨在共同開發用于航空航天、運輸、石油和天然氣的未來復合材料技術。

該伙伴關系所針對的一個發展領域是提高初級和二級結構部件的材料利用率。合作伙伴目前正在NCC在布里斯托爾的研究和技術設施中建立一個先進的碳纖維紡織品加工開發計劃，如非卷曲織物（NCF）。在今年，他們將使用基于SGL Carbon碳纖維的NCF材料生產新型復合材料飛機機翼的演示組件和原型。這些織物正在德國Wackersdorf的SGL Carbon工廠生產，而碳纖維則在位于英國華盛頓州Muir of Ord和美國華盛頓州Moses Lake的SGL Carbon生產基地生產。

西格里集團在近5年時間內通過建廠、收購、合作研發等多種方式逐步布局碳纖維原絲供應、碳纖維生產、材料復合及終端應用，極力整合碳纖維產業鏈，擴大自身技術優勢及產品市占率。

盡管其已經擁有雄厚的技術積累、成熟的產品系列以及穩定的市場份額，但其技術探索從未止步，并以長遠的發展眼光布局全產業鏈的發展，將碳纖維產業上下游貫穿打通并把握各個環節產業命脈，賦予企業更完備更強大的競爭力。

由于碳纖維產業的高技術含量和高利潤回報，國外企業長期對我國實施嚴格的技術封鎖，導致我國碳纖維產業與國際先進水平呈現出代隙性差距。我國的碳纖維企業應在走自主創新，早日實現國產化的道路上盡力追趕！