Lorsque j’ai commencé ce travail en septembre 2006, l’une des premières « vérités composites” qui m’ont été transmises d’en haut était la suivante: la fibre de carbone ne sera pas appliquée aux structures automobiles à grand volume jusqu’à ce que et à moins que le coût unitaire de ladite fibre de carbone ne tombe à ou en dessous de 5 US US / lb. Et si vous demandez à des vétérans de l’industrie des composites 10 quelle était l’origine de cette « vérité”, vous obtiendrez presque certainement des réponses différentes 10, allant du plausible — « Ford Motor Co. il l’a dit lors d’une réunion avec des fournisseurs de matériaux en 1988 ”— au fantastique — « C’était la proclamation du lit de mort de Richard Nixon. »(OK, j’ai fait ce deuxième, mais vous comprenez le point.)

De toute façon, quelle que soit la genèse de cette déclaration, elle a été répétée si fréquemment au cours des années qui ont suivi qu’elle a assumé le placage et le vernis de fait, souvent retirés et pointés du doigt par les équipementiers automobiles chaque fois que l’industrie des composites se sent un peu supérieure à faire des incursions automobiles. Et puis on nous rappelle poliment notre place dans la chaîne alimentaire des matériaux: « Maintenant, rappelez-vous, petit gars, » disent les OEM, « nous sommes habitués à l’acier abordable. Nous ne pouvons pas utiliser cette fibre de carbone neuve à moins qu’elle ne soit super bon marché! Mais si vous obtenez le prix à 5/ / lb – oh garçon! à serait quelque chose! Maintenant, cours…. »

Et puis, une chose amusante s’est produite: la fibre de carbone est devenue moins chère. Comment pas cher? C’est difficile à dire. Les fabricants de fibres de carbone ne publient pas leurs prix, mais certaines enquêtes occasionnelles ont révélé que des fibres de carbone de qualité industrielle de remorquage 50K peuvent être acquises auprès d’un ou plusieurs fournisseurs pour aussi peu que 7 à 8/ / lb (15,4 à 17,6 € / kg). Ce n’est pas 5 $ / lb (encore), mais ce n’est pas non plus 12 $ ou 15lb / lb. Et compte tenu de cette trajectoire descendante, ainsi que des recherches en cours sur la fibre de carbone à faible coût au Laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL, Oak Ridge, TN, États-Unis), il n’est pas déraisonnable de penser que ce seuil infâme pourrait être bientôt franchi. Et puis, oh mon dieu!

Peut-être.

La vérité de la vérité55/lb, cependant, est plus complexe qu’il n’y paraît. La vérité est que même si la fibre de carbone était offerte aux constructeurs automobiles pour 0/ / lb, son utilisation dans les structures automobiles à grand volume ne serait pas une fatalité. En effet, la ligne de 5/ / lb dans le sable présente un défi similaire qui, en fin de compte, déterminera le sort de la fibre de carbone dans l’automobile: la fabricabilité.

Le véritable talon d’achille de la fabrication de composites en fibre de carbone est que ce n’est pas facile — du moins pas facile comme le sont l’estampage des métaux et le moulage par injection plastique. Ce n’est pas facile à concevoir, pas facile à simuler et pas facile à fabriquer. La fabrication de composites en fibre de carbone signifie faire face à un nombre beaucoup plus grand de variables, dont chacune doit être anticipée, mesurée puis contrôlée. Pour couronner le tout, les composites sont les seuls matériaux au monde fabriqués en même temps que les pièces qu’ils fabriquent.

Cela ne veut pas dire que ce n’est pas plus facile, car c’est le cas. Et dans l’industrie automobile, la fabrication de structures en fibre de carbone se concentre sur des processus de moulage qui imitent les anciens processus de formage des métaux: Le moulage par compression, le surmoulage par injection et le moulage par transfert de résine sont très prometteurs pour la fabrication d’autocomposites à grand volume, mais pour activer la valeur de cette fibre de carbone encore mythique de 5/ / lb, ils doivent répondre aux exigences de temps de cycle de la chaîne d’approvisionnement automobile, de répétabilité, de contrôle des processus et de déchets. Et parmi ceux-ci, le plus important pourrait être le gaspillage. Les pièces composites, peu importe à quel point la fibre de carbone devient peu coûteuse, auront toujours un coût matériel relativement important, de sorte que l’utilisation des matériaux doit être entièrement optimisée pour rendre la fibre de carbone viable.

Donc, la vraie question pour les équipementiers automobiles n’est pas, à quel point voulez-vous que votre fibre de carbone soit bon marché? La question est plutôt de savoir quel est votre objectif de coût par kilogramme de poids partiel? J’attends la réponse d’en haut — ou de toi. Envoyez-moi un courriel à [email protected] avec votre ”vrai » numéro.