汽车轻量化进程中碳纤维复合材料（CFRP）技术应用现状

冶存良 李红娟

宁夏理工学院 宁夏石嘴山市 753000

1 引言

据统计2017年全国机动车保有量达到3.101亿辆，其中汽车2.17亿辆（含新能源汽车153.0万辆），预计我国汽车保有量到2020年达到2.8亿辆，2025年达到3.6亿辆，而汽车保有量的峰值将会达到6亿辆。这预示着我国汽车工业前景一片大好，但与此同时也会加剧能源消耗、环境污染和交通安全等重大问题的恶化。在当下国家大力倡导节能减排和低碳环保政策的强力驱动下，汽车工业想走上又好又快的绿色发展知道，除了另辟其径发展新能源汽车，还须从汽车自身的设计、用料和制造工艺等源头上找出路。

实验证明，汽车整备质量减轻10%，油耗将减少6%～8%，排放性改善6%，制动距离降低5%，加速时间缩短8%，转向力矩减少6%，轮胎寿命提高7%，材料疲劳寿命提高10%，CO2排放量降低8～11g/（100km）；对于纯电动汽车，整车重量降低10%，平均续驶能力可以增加5%～8%[1]。

现代轿车所使用的传统材料主要为钢材、铸铁、铝合金和塑料等。其中，钢材占比约55%～60%，铸铁12%～15%，铝占比8%～10%，塑料占比约8%～12%[2]。在满足汽车的使用性能、安全性能和成本要求的前提下，采用轻量化新型材料，可以提高汽车的动力性、降低油耗、改善排放性，达到节能减排和低碳环保的目的。

采用轻量化材料并不是传统意义上的偷工减料和零件减配，是在保证汽车行驶安全性基础上，通过优化设计、采用轻质材料和改善制造工艺，以达到减轻车身自重的一种手段。目前，汽车上应用的轻质材料主要包括高强度刚、铝合金、镁合金、钛合金、碳纤维复合材料（CFRP）和塑料等[3]。……