【汽车材料网】碳纤维复合材料因其优异的机械性能、防腐性、可设计性等表现，一直以来都颇受汽车制造商的青睐。自宝马在其i系列车型成功使用碳纤维复合材料后，行业对于这一“黑色黄金”材料的应用研究也在不断发展。随着国内前途K50和蔚来ES6两款量产碳纤维复合材料部件车型的亮相，让车用碳纤维在自主品牌车型上再一次华丽绽放。与此同时，碳纤维复合材料的应用范围也不断扩展。从车身、内外饰系统向底盘、动力总成系统延伸；从外覆盖件材料向结构件材料或结构增强材料延伸。然而，碳纤维的批量化应用还面临着成本、生产周期、成熟的工艺体系、有效的材料回收工艺等方面的问题。需要在解决材料、设计、回收等技术问题的同时，逐步完善相应技术体系和应用标准的建设，同时还需要建立涵盖碳纤维原丝、树脂、复合材料成型工艺及设备、结构设计、检测与评价、材料回收与再利用等全面的成熟的稳定的产业供应链。这无疑需要全行业产业链的共同努力和进步。

基于此，中国汽车材料网及汽车轻量化在线研究团队通过行业调研，对年度车用碳纤维技术进展、最新应用案例等进行整理，《车用碳纤维及其复合材料年度发展报告》2021版正式发布！在过去一年里，车用碳纤维领域有哪些新技术进展？让我们一起来了解一下吧~

碳纤维材料技术进展

宁波材料所成功突破国产M65J级高强高模碳纤维关键制备技术：

中科院宁波材料所在国产高强高模碳纤维制备技术领域再次实现重大突破，成功研制出CNI QM65（M65J级）高强高模碳纤维，该产品经过国内4家专业检测机构测试，纤维模量均稳定超过630GPa，其中产品拉伸模量最高已达639GPa。

 

美科学家添加石墨制造碳纤维 打造低成本高强度的汽车材料：

美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队发明了一种制造碳纤维的新方法，（通常制造成本很高）可能会实现轻质、高强度的材料的安全性并降低生产汽车的成本。研究小组发现，在生产的第一阶段中添加少量的石墨烯（按重量计仅为0.075％的浓度）可以使造出的一种碳纤维其强度提高225％，刚性提高184％，比常规制造的聚丙烯腈基碳纤维要好。

 

韩国开发新型环保、可回收的阻燃碳纤维复合材料：

韩国科学技术研究院（KIST）宣布，由高级复合材料研究所领导的研究小组使用植物来源的单宁酸开发了阻燃碳纤维增强塑料（CFRP），并提出了一种环保回收的方法。研究小组通过使用单宁酸（一种生态友好型物质）提高CFRP的机械刚性和阻燃性。与传统的环氧树脂不同，由单宁酸制成的环氧树脂具有阻燃性，不需要添加剂，这也意味着进行CFRP回收时将不会有有毒物质产生。

 

碳纤维发动机饰盖：

由SigalaDesigns制造，用于2020款雪佛兰CorvetteC8的中置发动机的碳纤维发动机罩，可以适应原始的发动机设计，采用光滑的汽车碳纤维表面。

  

碳纤维后保险杠横梁：

拉挤成型专家ThomasTechnik＆Innovation（TTI）与一级汽车供应商ShaPE Corp合作，为雪佛兰CorvetteStingray跑车开发了弯曲的碳纤维后保险杠横梁。该梁采用半径拉挤成型技术，是通过铺设一组增强材料制成的，这些增强材料包括来自纱架的碳纤维以及双轴、三轴和缝合的单向碳纤维织物。

 

碳纤维复合材料风挡组件：

西格里碳素（SGL）生产用于宝马集团（BMWGroup）未来量产车型挡风玻璃的新型碳纤维型材。这种型材是由柔软的纤维丝束预浸了热塑性树脂获得了不同规格的产品。这种复合材料部件将取代以前的钢制风挡组件。

 

碳纤维车顶材料：

三菱化学碳纤维复合材料SMC向丰田“GR雅力士”车顶材料供货，三菱化学开发的SMC是碳纤维增强塑料的中间基材之一，它是将切割成数厘米长度的碳纤维分散到树脂中做成的片状材料。

 

碳纤维复合材料传动轴：

日本昭和公司展示了可以安装在轻型车辆上的碳纤维增强复合材料传动轴。对于两片式常规钢制螺旋桨轴，需要一个中心轴承座以减少共振。由于昭和的集成轴承杆设计，碳纤维复合制动器可减少到钢制轴重的一半（显示原型车约4公斤）大大降低了燃油重量，可以进一步提高燃油效率并减少CO2排放。

 

碳纤维复合材料安全气囊壳体：

意大利增材制造公司CRP集团为美国均胜安全系统(JoysonSafety Systems)开发了一款功能性气囊外壳，采用汽车碳纤维增强复合材料激光烧结而成。WindformSP是一种由汽车碳纤维增强的聚酰胺复合材料，它几乎拥有汽车所需的甚至更为优异的性能。

了解更多碳纤维最新进展请关注《车用碳纤维及其复合材料年度发展报告》！

 

　　
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