核心提示：车轮作为汽车的主承力件、A类关键安全零部件，因其属于旋转件，采用碳纤维增强热塑性（树脂基）复合材料（LCFT）制造可获得更大的减重效果。碳纤维增强热塑性（树脂基）复合材料（LCFT）因其质轻、高比模、高比强、耐腐蚀、抗冲击、可回收等显著特点，已经成为国内外汽车轻量化的首选材料之一，可以替代部分金属材料零部件，具有明显减重与性价比优势。
2013年北航、北京纳盛通公司等单位合作研究与开发出一种高性能的长碳纤维增强尼龙复合材料汽车轮毂，并且自主创新设计研制了新型碳纤维复合材料汽车车轮结构、复合材料体系及精密数字自动化制造工艺，并且成功开发出可实现批量化生产、且具有低成本竞争力的碳纤维热塑性复合材料汽车轮毂，相比同类型铝轮毂减重60%以上，汽车轮毂外观也得到美化。
所开发的碳纤维增强热塑性复合材料汽车轮毂采用自主创新的高性能长碳纤维增强尼龙复合材料（LCFT）制备而成。由于采用了特殊设计的连续碳纤维表面处理剂和特殊的加工成形工艺技术，从而保证了碳纤维与基体尼龙树脂的性能最佳相互匹配性，并开发了适用于该复合材料体系的高度精密注塑工艺，最大限度地保证了碳纤维的保留长度尺寸、分布均匀性及其与基体树脂的浸渍质量，从而充分发挥了碳纤维的高强高模性能。该新材料体系具有自主创新专利知识产权，与目前报道的碳纤维增强热固性复合材料轮毂相比，其生产效率更高、成本更低，且具有环保、可回收与循环使用的显著特点，与国外公司开发的长玻璃纤维增强热塑性尼龙复合材料汽车轮毂相比，其减重效果则更加明显，尺寸精度更高，抗疲劳、抗蠕变、耐热、耐环境性等性能更加优异。
经美国通标测试技术（SGS）公司检测，所采用的长碳纤维增强尼龙复合材料（碳纤维含量25-40wt%），其模量、强度高于长玻璃纤维增强尼龙复合材料（玻璃纤维含量60wt%）50～80%。针对所设计的长碳纤维增强尼龙复合材料汽车轮毂进行全面的计算模拟仿真分析（CAE），其重量相比同类型铝轮毂减重40-60%以上。该产品可100%回收，具有非常好的环境友好性。
