碳纤维这种材料具有重量轻、刚性好、吸能性好、易塑性高、耐腐蚀等优点,所以兰博基尼、保时捷、宝马、迈凯轮等豪车厂商都研发过碳纤维车身。...
碳纤维这种材料具有重量轻、刚性好、吸能性好、易塑性高、耐腐蚀等优点,所以兰博基尼、保时捷、宝马、迈凯轮等豪车厂商都研发过碳纤维车身,但就目前来说,碳纤维在车辆装饰方面的应用是占多数的,例如发动机盖、尾翼、内饰面板等。
在车身上,现今最先进的还只是碳纤维、钢、铝的复合轻量化结构,但碳纤维比铝轻30%、比钢轻50%,强度是钢的7到9倍,这个优点还是让很多车企垂涎的。
随着汽车节能减排的环保呼声越来越高,降低油耗成了很多汽车制造商的头等大事,成本高但效果佳的碳纤维因此而获得更多重视,因为钢铁材料约占车体重量的3/4,如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换,车体重量可减轻300kg,燃油效率提高36%,二氧化碳排放量可削减17%。
而且有的厂商已经把碳纤维复合材料应用在汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等关键零件上,例如:赛车底盘、碳纤维制动盘、碳纤维轮毂、传动轴。
所以碳纤维车身如今距离普及可以说已经不远了,但碳纤维作为一种技术密集型的高端材料,其生产周期和成本都不是一般的高,如果是大面积使用,价格肯定要日天!恐怕只有豪车超跑敢用了!
“碳纤维车身的普及
另外还有一个重要问题,就是碳纤维材料的来源,相信大家都知道,碳纤维零部件是由碳纤维丝束贴制而成,所以丝束才是技术关键,在全球,主要的高性能纤维年产能33万吨,中国只有7.3万吨,供应乏力。在竞争激烈的碳纤维领域,我国年产量仅为4000吨,大多数企业处在亏损状态。中国碳纤维企业有30 多家,每家投入几亿元到十几亿元,最大规模不超过3000吨,相比国际龙头3万吨的规模而言,竞争力多少显得有些不足。
因此碳纤维车身的普及在国内比在国外,要面对的困难会更多。制造碳纤维丝束,需要芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维等材料,以及相关设备,而我国生产碳纤维的关键材料和设备还依靠进口。据介绍,由于碳纤维油剂、碳化设备依靠进口,没有大型石墨碳材料,许多企业不得不从国外购买要价不菲的汽车零部件自动化生产线。
买车君小结:其实别说国内了,就连国外很多车企都还没攻克相关技术难题,例如碳纤维传动轴,因为汽车传动轴本身的受力情况就比较复杂,尤其要承受很大的扭矩,碳纤维材料如何提高其耐疲劳性和抗磨损度就是一个大问题。
“碳纤维车身的展望
近年来因为宝马的i3、i8和新7系等车型的出现,掀起了全球汽车碳纤维轻量化的大潮,因为车重每减小10%,油耗可降低6%-8%,排放量可降低5%-6%,0km/h-100km/h加速性可提升8%-10%,制动距离缩短2m-7m。
而车身轻量化后整车重心可实现下移,提升了汽车操纵稳定性,碳纤维还具有极佳的能量吸收率,碰撞吸能能力是钢的6倍-7倍、铝的3倍-4倍。基于这几点原因,碳纤维材料才逐渐小幅度地在中档汽车身上运用,再加上新能源汽车的普及,对车身重要的要求进一步提高了,这也促进了碳纤维材料车身的应用,例如奥新新能源汽车公司在2015年成功研发的碳纤维车身电动车,这样不但能达到节能减排的省油需求,也能满足消费者关心的安全问题。
买车君总结:小型汽车碳纤维时代的开启,势必会引领汽车领域新一轮的材料革命,原材料成本也将会降低。
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