碳纤维时代即将开启中国能否紧跟潮流？

2017-05-26 14:40:10 作者：本网整理来源：碳纤维平台分享至：

    碳纤维具备重量轻，刚性好，吸能性好，易塑性高耐腐蚀等优点从而广泛被运用于复合材料，土木建筑，航空航天和体育用品等领域。随着节能减排的环保呼声越来越高，降低油耗成为了很多车企需要做的头等大事，降低车身重量从而减轻发动机载荷无疑是节能减排最好的方法。况且汽车事故频发，车身刚性好，易塑性高可以很大的降低人员的伤亡损失。所以说，以后碳纤维造车会逐渐成为汽车发展潮流的一个趋势。

    现阶段，碳纤维造车在汽车领域并非是一篇空白。有的汽车厂商已经把碳纤维复合材料应用在汽车传动轴，版簧，构架和刹车片等关键零件上，如赛车底盘，碳纤维制动盘，碳纤维轮毂，传动轴等。由于碳纤维造价的昂贵，所以现阶段只有兰博基尼，保时捷，宝马，迈凯伦，奔驰，帕加尼等研究过碳纤维车身。首先，宝马在碳纤维造车领域上成为了首位吃螃蟹的车企。为了安全及燃油经济性，宝马毫不吝啬，当少量汽车厂家采用全铝车身的时候（捷豹路虎，奥迪），主要原因还是节省成本和生产工艺。正当这些汽车厂家沉浸在铝质车身的技术的应用领先其他厂家的时候，猛然发现，宝马已经采用了碳纤维这样的“黑科技”来造车。

    在2015款的宝马7系的车身框架中，碳纤维被用于几个非常重要的部位：加固车顶横梁结构，B柱，C柱，底部侧围、中央通道和后部支撑。碳纤维的加入使这些部件的重量减轻了50%，而且强度还为刚的5倍以上，最终2015款宝马7系比上一代减轻重量为130KG。

    更是凭借着碳纤维增强复合材料搭配铝钢构成的创新复合材料构成的车身被授予“2015欧洲车身大奖”。并且这款豪华轿车的车身获得了41.87分（总分为50分），这也是有史以来该奖项的最高评分。

    正是由于碳纤维的种种优异性能，使其成为了追求速度与安全的跑车的宠儿。帕加尼Zonda R作为一款高性能跑车，搭载奔驰AMG的6.0LV12自然吸气发动机，经过帕加尼的深度改进和调校，将发动机的动力压榨到了极致，但是跑车永远没有最快，只有更快，追求更快的帕加尼Zonda R又在车身上做手脚，帕加尼Zonda R全车采用碳纤维材料制成，在进一步增强车身钢性的同时，大大减少了重量。在操控性方面，除了车身以碳纤维打造外，底盘也采用碳纤维做为主要材质，四油箱设计的概念则来自于GT赛事，而在轴距延长了2英寸之后，Zonda R的的行路性也显得更为平稳。最终，Zonda R整车重量为1070公斤。并且和强有力的发动机搭配，将百公里加速提升到了2.7秒，最高车速超过350km/h。

    跑车碳纤维并不是帕加尼公司一家独大，作为顶级跑车，迈凯轮P1是许多车迷心目中的“Dream Car”，而作为全球著名跑车品牌，迈凯轮也看到了碳纤维材质的潜力，并且打造了20采用全碳纤维车身的限量版P1跑车。而迈凯轮P1在使用碳纤维车身之后，让原本1395千克重的车身重量进一步降低，可以让加速度更快，性能更强悍。

    据有关数据统计得知，车重每减小10%，车辆油耗可降低6-8%，排放量可降低5-6%，0-100km/h加速性可提升8-10%，制动距离缩短2-7m；车身轻量化后整车重心可实现下移，有效提升了汽车操纵的稳定性；碳纤维还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，使车辆在运行更加安全、平稳；此外，碳纤维还有更高的震动阻尼，可提高整车疲劳强度。可以说，碳纤维在未来可能是汽车不可或缺的一种材料。

    国外都已经如火如荼的展开了碳纤维造车，而国内碳纤维造车却一片寂静。是中国不需要碳纤维造车吗？必然不是。国内现今对低碳环保的提倡越来越多，所以减轻车身重量从而降低发动机的载荷无疑是一个非常好的办法，国内相关政策也做出了具体要求：到2017年新能源汽车通过应用新材料实现车身减重25%、到2020年实现车身减重30%的目标。这些举措都直接或者间接地促进了碳纤维材料在汽车产品上的应用。

    但是碳纤维被越来越多的汽车制造领域受到追捧的同时，国内还是有很多的局限性使碳纤维造车举步维艰的，下面不妨列出阻碍中国碳纤维造车的几大问题。

    问题一：国内碳纤维产业技术人员严重匮乏

    北京化工大学材料科学与工程学院副院长徐樑华教授曾用“成绩喜人但隐患犹存”来概括国内碳纤维的发展现状。在碳纤维学术中，国内高校几乎没有相应的专业设置，导致国内无法培养人才来致力于碳纤维这一领域，使碳纤维技术落后于其他国家，就犹如当年中国制造原子弹，无奈没有人才支撑的尴尬局面。

    问题二：碳纤维的制造过程中带来环境污染等负面影响还带评估

    日前，部分低模量的碳纤维已经实现了国内生产，但是随之而来的是一系列的污染问题，在碳纤维的处理和加工上，会造成大量的二氧化碳，污水的排放可导致工人患有各种呼吸道疾病，而且废弃碳纤维的回收成本还很高。碳纤维造车有一部分原因就是节能减排，整治环境的污染。而碳纤维制造过程中的污染与碳纤维造车之后减轻的污染确实是需要权衡一下了。

    问题三：国内碳纤维技术起步过晚，相比国外差距略大

    技术的不成熟其实是最大的问题，中国碳纤维的制造产业受政治因素与经济因素共同限制，几十年前就开始碳纤维研发的西方国家将碳纤维视为战略物资，曾对中国禁售、禁运，根本不可能转让技术。而经济的落后从而导致了科技的落后，当时研修碳纤维技术是心有余而力不足，只有近几年，国内碳纤维的开发才算正式的开始。

    写到最后，不难看出碳纤维无疑是时代的产物，虽然当今碳纤维造车与我们还是比较遥远，但是从节能减排的趋势和碳纤维的优点来说，碳纤维未来可能会慢慢的普及到生活中，国内的碳纤维造车技术虽然困难重重，回头想想中国当初原子弹都造出来了碳纤维技术能够被难倒吗？