微说:碳纤维与汽车轻量化

碳纤维具有高强度、高模量等优异力学性能,与金属材料相比碳纤维还具有较低的体密度,耐酸碱腐蚀、耐疲劳等优异性能,因此碳纤维增强复合材料(CFRP)在越来越多领域逐步替代金属材料。

据统计2019年上半年国内汽车保有量达到2.5亿辆,近年来随着世界各国环保意识不断增强,我国汽车环保标准也不断提升,因此汽车轻量化成为重要议题。

汽车轻量化设计理念是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。

据统计汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。

从理论上讲,碳纤维复合材料综合性能要优于金属材料,而且体密度小,因此其质轻高强特性非常适宜于汽车轻量化领域,而且近十年来碳纤维在汽车领域似乎获得广泛关注,几乎国内外大小型汽车厂家都在或多或少以CFRP材料为汽车减重。

CFRP在汽车轻量化领域究竟能够实现多大程度减重,据日本碳纤维制造协会(JCMA)研究表明,CFRP可以用于车顶、门框、发动机罩等众多领域,并实现减重。

经过综合对比分析,使用CFRP材质汽车较之传统汽车,白车身的重量可以减重400kg。

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