雖然碳纖維由于自身成本因素,導(dǎo)致其很難進(jìn)入主流汽車市場,目前多用在高端市場的裝飾件上。隨著碳纖維國產(chǎn)化的步伐加快,碳纖維復(fù)合材料研發(fā)的提速,預(yù)計(jì)到2025年,碳纖維復(fù)合材料將有望成為全球汽車市場的主流配置,承擔(dān)更多結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。
碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的發(fā)展,同樹脂傳遞模塑成型(RTM)和片狀模塑料(SMC)成型技術(shù)的改良密不可分。碳纖維熱塑性復(fù)合材料更是在模壓工藝的基礎(chǔ)上,發(fā)展了LFT-D的成型工藝。
汽車門板結(jié)構(gòu)
用于替代傳統(tǒng)鋁合金部件,實(shí)現(xiàn)大幅減重。豐田Purus尾門內(nèi)板,和雷克薩斯LC500(h)的車門內(nèi)板。
一般鋁合金輪轂重量為15千克左右,而碳纖維輪轂重量可以減少至8千克,碳纖維輪轂成了地地道道的“減重神器”。
此外,新能源汽車相比傳統(tǒng)燃油汽車,多了電池、電機(jī)和電控的“三電系統(tǒng)”,整車質(zhì)量也比同級(jí)別燃油汽車高出10%左右。在工況不變的前提下,電動(dòng)車車身質(zhì)量的增加會(huì)明顯縮短續(xù)航里程。因此,車身輕量化是提高續(xù)航里程的重要途徑。
電池箱體作為電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池的防護(hù)零件,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、重量等方面的要求都很高,在電池模塊的重量和尺寸確定后,設(shè)計(jì)電池箱體時(shí)考慮的因素比較多。首先電池箱體是電池模塊的承載件,電池模塊需要通過它連接到車身上。其次,動(dòng)力電池一般安裝在車體下部,考慮到電池模塊的工作環(huán)境,電池箱體需要具有對(duì)模塊的防護(hù)功能,需要考慮模塊的防水防塵以及道路環(huán)境對(duì)電池箱體的腐蝕,電池箱體還需要考慮承受車輛運(yùn)行過程中的振動(dòng)和沖擊等。
碳纖維材料在汽車的應(yīng)用,不僅是輕量化、降能耗,更是汽車安全性能提升的需求。碳纖維輪轂與傳統(tǒng)的鋁合金輪轂相比,質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高、沒有金屬疲勞、降噪明顯。我國汽車碳纖維擁有巨大的市場潛力,碳纖維輪轂沒有大面積推開,主要是基于碳纖維成本的考慮。
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