先进复合材料在汽车领域的应用

    先进复合材料自上世纪60年代中期诞生以来，其应用历来分为三大领域：以航空航天为主的国防军工领域、体育休闲用品和工业领域的应用。此处所言的先进复合材料，主要系指碳纤维增强树脂基复合材料。我多年来是从碳纤维的产耗量入手研究先进复合材料在民用领域的应用发展情况。
据统计，目前碳纤维总产能约在66000吨/年左右，产量约为46000吨/年左右。
复合材料的三大应用领域
先进复合材料的应用历来分为三大领域：
以航空航天为主的国防军工系统应用，目前约占20%左右：
1.1 航空：军机、民机、直升机、无人机、发动机等
1.2 航天：导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船等
1.3 其他：舰船、兵工、电子、陆军等
体育休闲用品，目前约占20%左右
工业领域应用，目前约占60%左右         

     汽车领域
     复合材料用于汽车领域多数代替钢材，可减重40%以上→节省燃油→降低使用成本。但复合材料成本较高→进展一直不如人意→碳纤维须降至＄11/kg以下才会有大的变化。近年来随大丝束纤维、RTM工艺等低成本技术的发展，情况大有变化，应用日益增多。汽车：车体结构，传动轴、板簧、赛车、环保型的电动汽车（车体、储能飞轮必用）。压缩天然气瓶：环保→天然气汽车（NGV）→CNG→复合材料气瓶：铝内胆+缠绕成形当前性的能源短缺，燃油涨价，车体减重需求增加：车体重量每减重10%，燃油消耗下降7%。近美国能源部（DOE）联合美国汽车研究会（USCAR）共同发起了一个五年计划项目，共投资$1.95亿，旨在发展轻质高强材料提高燃油效率，复合材料当其冲。
    近年来国际上先进复合材料的汽车制件日渐增多，已有多台全复合材料汽车展出亮相。如K200Rood全复合材料汽车，车体重仅300KG，号称上轻的双座轿车。还有全复合材料巴士。国内汽车上复合材料应用亦日多，但多为玻璃钢制件，先进复合材料应用开发几乎还是空白，极待开发。汽车应用量大面广，必将形成复合材料的潜在应用大户。将新能源汽车和复合材料轻结构汽车结合起来是好的发展方向！
    碳纤维复合材料汽车日本东丽公司在名古屋耗资2430 万美元建汽车复合材料中心，目标是开发低成本碳纤维复合材料车身面板和混合动力汽车。帝人公司计划2010 年提供碳纤维/环氧树脂复合材料制造汽车零件，计划由下属公司TOHO 执行。预计碳纤维在汽车领域的销售额从2008 年的3 % 增加到2010 年的7 %。开发快速成形技术，成形过程仅需10 分钟。美国PNGV 里程目标30km/升汽油，为此寻求更轻的结构材料。美国能源部橡树岭实验室拟将碳纤维从现在8-10 美元/磅降到3-5 美元/磅，以满足轻型汽车对更轻的结构材料的要求。