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文章来源: 工程塑料网

２０１５年国务院发布的《中国制造２０２５》中已明确将碳纤维复合材料汽车零部件技术作为节能与新能源汽车领域的重要发展方向。

  汽车轻量化可以通过轻量化材料、轻量化结构和轻量化制造技术实现。在众多的轻量化材料中，碳纤维复合材料具有优异的综合力学性能：比强度、比模量和比吸能高，在等刚度或等强度设计原则下，碳纤维复合材料结构比低碳钢结构减重５０％以上，比镁／铝合金结构减重达３０％，同时其可减少７０％装配零件数量；拥有良好的抗疲劳性、耐腐蚀性，零件使用寿命高。然而碳纤维的高成本以及复杂的制造工艺极大地制约了碳纤维复合材料在汽车上的应用。

  以轻质高强金属、塑料和复合材料等为代表的轻质材料应用是当前汽车实现轻量化的首要途径也是未来发展汽车轻量化技术的重要内容。由于巨大的轻量化潜力，碳纤维复合材料在汽车上的应用范围将不断扩大，应用层次也将不断提升。

（１）由高端车型向普及型汽车发展。碳纤维复合材料在发展之初由于成本过高、制造工艺复杂等原因，仅在对性能要求极高的 Ｆ１赛车、超级跑车上使用。随着碳纤维成本的下降与高效制造工艺的不断成熟，碳纤维复合材料汽车零部件逐渐出现在各大主机厂商的普及型汽车上，如中低档轿车与新能源汽车。

（２）由次结构件向主结构件发展。出于对安全性、制造工艺等问题的考虑，碳纤维复合材料仅应用于对性能要求较低的内饰件以及车身覆盖件等次结构件上，往往造成材料性能过剩。在结构设计方法与成型加工技术逐渐成熟的推动下，碳纤维复合材料在 Ｂ柱、地板、轮毂等结构件上的应用不断出现，材料综合性能也得到更充分利用。

（３）由单件小批量生产到规模化生产。长久以来，以手工为主的单件小批量生产模式一直占据着碳纤维复合材料汽车零部件主要制造过程，因而易于造成产品质量难以保证、制造成本较高与生产效率较低。

  随着碳纤维复合材料汽车零部件的用量不断增加和应用要求不断提高，碳纤维复合材料汽车零部件也必向以自动化、数字化、智能化为主的规模化生产模式转变，推动汽车零部件的低成本与高效制造过程。