【聚焦】碳纖維輕量化或打破新能源汽車?yán)Ь?/p>

近年來(lái)，各大車企爭(zhēng)相布局新能源汽車，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。根據(jù)國(guó)家規(guī)劃，到2020年，新能源汽車產(chǎn)銷要達(dá)200萬(wàn)輛、累計(jì)產(chǎn)銷量超過(guò)500萬(wàn)輛；到2025年，中國(guó)新能源汽車年銷量要達(dá)到汽車市場(chǎng)需求總量的20%，市場(chǎng)前景廣闊。

新能源利用效率有待提高

在傳統(tǒng)汽車工業(yè)領(lǐng)域，中國(guó)距離世界領(lǐng)先水平很遠(yuǎn)且超越難度巨大。但是在新能源汽車領(lǐng)域，我國(guó)與世界其他國(guó)家在同一起跑線上，且政府在政策方面給予了強(qiáng)有力的支持。

但新能源汽車之所以現(xiàn)階段普及率并不太高，也源于新能源汽車發(fā)展中存在諸多問(wèn)題：包括整車設(shè)計(jì)技術(shù)亟待提升、動(dòng)力電池等關(guān)鍵零部件性能存在差距、能源補(bǔ)給不便、汽車先進(jìn)節(jié)能技術(shù)尚未完全掌握、推廣起來(lái)不方便等，這些因素都不同程度地制約著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

但是除此之外，一個(gè)更明顯的問(wèn)題在于，當(dāng)前的新能源并不能很好地得到應(yīng)用，提高對(duì)能源的使用效率是最應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。比如近年來(lái)，以純電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化勢(shì)頭迅猛，每年高速增長(zhǎng)的電池量都以前所未有的規(guī)模涌入我們的周圍環(huán)境。這些電動(dòng)汽車，成了消耗大量可再生能源的關(guān)鍵所在，如果不能大幅提高現(xiàn)有新能源的使用效率，最終仍會(huì)導(dǎo)致能源緊張，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生更高的污染、更多的排放等一系列負(fù)面效應(yīng)。

碳纖維復(fù)合材料的車體一體化構(gòu)造

車重是關(guān)鍵：碳纖維成汽車輕量化必由之路

有相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，在市區(qū)的運(yùn)行工況下，平均車重1600kg的電動(dòng)車如果減重20%，能量消耗可以減少15%，油耗與排放量均可大大降低。因此，要減少能量消耗，降低車重就成為關(guān)鍵。在當(dāng)前電池等相關(guān)技術(shù)短期內(nèi)難有重大突破的情況下，新能源汽車迫切需要采用輕量化技術(shù)來(lái)降低重量，以減輕電池增重的壓力。因此，對(duì)于新能源汽車整車廠商而言，車重與能源是新能源汽車的關(guān)鍵問(wèn)題，尤其汽車輕量化問(wèn)題始終是困擾該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

2015年《德國(guó)輕量化現(xiàn)狀盤點(diǎn)》研究報(bào)告中指出：“輕量化對(duì)汽車制造業(yè)等許多行業(yè)意義深遠(yuǎn)，它決定了德國(guó)工業(yè)在未來(lái)的全球市場(chǎng)中是否能以創(chuàng)新、高能效和資源節(jié)約型的產(chǎn)品取得統(tǒng)治地位。”汽車工業(yè)大國(guó)德國(guó)如此重視汽車輕量化發(fā)展，可見(jiàn)輕量化將是新能源汽車未來(lái)發(fā)展方向，也是降低排放、節(jié)約能源的最佳途徑。

實(shí)現(xiàn)輕量化歸根到底需要車身的材料輕量化。而碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是迄今為止綜合性能最好，并能在工程上應(yīng)用的輕量化材料，因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料替代鋼材可減重60%以上，是最理想的輕量化材料。碳纖維復(fù)合材料之前主要應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，比如，波音787表面的90%都是碳纖維復(fù)合材料，碳纖維復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)重量的50%，但由于產(chǎn)品造價(jià)高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，在汽車行業(yè)推廣與規(guī)?；a(chǎn)上仍有難度。

但現(xiàn)在這種狀況得到了明顯改變，寶馬在2014年率先推出了i3、i8全碳纖維電動(dòng)車，在2015年推出了碳纖維和金屬混合結(jié)構(gòu)車身的新BMW 7系，隨著寶馬的i3、i8和新7系的出現(xiàn)，全球汽車碳纖維輕量化的大潮即將掀起，碳纖維或?qū)⒊蔀槠囕p量化的最佳選擇和必由之路。