近年來，隨著節(jié)能減排、綠色環(huán)保的理念日益盛行和政府相關(guān)政策的大力扶持，我國新能源汽車呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，2017年，中國新能源汽車產(chǎn)銷均接近80萬輛，分別達(dá)到79.4萬輛和77.7萬輛，同比分別增長53.8%和53.3%。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2018年1-6月新能源汽車產(chǎn)銷分別完成41.3萬輛和41.2萬輛，同比增長94.9%和111.6%，上半年表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于前幾年。

在新能源汽車高歌猛進(jìn)的同時，整個行業(yè)亦面臨著新的挑戰(zhàn)，“里程焦慮”可謂是必須破解的頭等難關(guān)。應(yīng)對之策有三：一是增加電池容量、提升能量密度；二是應(yīng)用輕量化技術(shù)為汽車減重“瘦身”；三是加快充換電樁站布局、緩解充電難題。

有業(yè)內(nèi)人士表示，目前在動力電池相關(guān)技術(shù)短期內(nèi)難有重大突破和充換電樁站布局相對滯后等綜合因素制約下，碳纖維輕量化新能源汽車將迎來春天，且“風(fēng)景這邊獨(dú)好”。

2016年1月份，全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼曾對外表示，輕量化也是發(fā)展新能源汽車的一個必然趨勢。有專家表示：未來能夠顛覆汽車行業(yè)或者把汽車行業(yè)帶到更高高度的有兩件事情，一個是AI(人工智能)，第二個就是碳纖維輕量化，用碳纖維復(fù)合材料顛覆金屬材料。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有著絕佳的物理特性：比鋁輕30%、比鋼輕50%，強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍，最早用于航空、航天、軍工等科技高精尖領(lǐng)域。業(yè)界公認(rèn)，CFRP(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)是目前解決新能源汽車減重的最好方法，碳纖維的應(yīng)用可使汽車減重30%~60%，被譽(yù)為“輕量化之王”，是新能源汽車“瘦身革命”的領(lǐng)導(dǎo)者，在汽車輕量化方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

那么，碳纖維輕量化新能源汽車的現(xiàn)狀與應(yīng)用前景如何？本文嘗試分析，供業(yè)界評鑒。

一、材料革命

汽車材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)律是，當(dāng)一種材料壟斷已經(jīng)形成，后來者就很難完全顛覆，只有等待下一次產(chǎn)業(yè)革新浪潮。如今，隨著新能源汽車時代的加速到來，一個全新的、充滿想象空間的汽車用材料市場機(jī)會正在開啟。碳纖維復(fù)合材料等汽車非金屬材料正迎來一個前所未有的歷史黃金期。

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。碳纖維的強(qiáng)度高于超高強(qiáng)度鋼2倍以上，比鋁輕30%、比鋼輕50%，強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍，因?yàn)橹亓繕O輕、吸震能力優(yōu)秀、舒適性高，但表面硬度不佳，當(dāng)施予的外力高于其破壞強(qiáng)度時，會造成斷裂，也因?yàn)檫@個原因，碳纖維具備了在發(fā)生碰撞時強(qiáng)大的吸能表現(xiàn)。傳統(tǒng)的鈑金修復(fù)工作，對于碳纖維車身并不適用，發(fā)生碰撞后產(chǎn)生的形變部件，同樣也是以更換為主。其工藝復(fù)雜程度也無法只用“織毛衣”將其比喻，把“碳”加工成一塊適用的碳纖維板材要經(jīng)過上百道復(fù)雜工藝，成本高昂。

如果以耗鋼材400kg為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，可以得出不同材料的減重?cái)?shù)據(jù)：高強(qiáng)度鋼材需要320kg，鋁合金240kg，鎂合金220kg，復(fù)合材料160kg，減重潛力分別為：10%—20%、40%、50%以及復(fù)合材料的60%。