輕量化
碳纖維應用于汽車后,給汽車制造帶來*的好處就是汽車輕量化,zui直接影響的就是節(jié)能、加速、制動性能的提升。一般而言,車重減小10%,油耗降低6%~8%,排放降低5~6%,0-100km/h加速性提升8-10%,制動距離縮短2~7m。
舉個例子,在全新BMW7系的車體框架中,碳纖維增強復合材料被用于加固車頂橫梁結構以及B柱和C柱、底部側圍、*通道和后部支撐。相比上一代車型,全新BMW7系zui大減重達130kg,成為大型豪華汽車市場智能輕量化結構的。再比如,BMWi3大量使用碳纖維材料制造車身,上市車型比原來的設計減輕了300kg,i3車型得到市場認可,也驗證低成本快速成型碳纖維車身量產(chǎn)制造技術的可行性和經(jīng)濟性。
安全性
車身輕量化可以使整車的重心下移,提升了汽車操縱穩(wěn)定性,車輛的運行將更加安全、穩(wěn)定。碳纖維復合材料具有的能量吸收率,碰撞吸能能力是鋼的六到七倍、鋁的三到四倍,這進一步保證了汽車的安全性。
舒適度
碳纖維復合材料具有更高的震動阻尼,輕合金需要9秒才能停止震動,碳纖維復合材料2秒就能停止,故碳纖維應用在汽車上,對于整車NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)的提升貢獻同樣很大,會大幅增強汽車行駛的舒適性。
可靠性
碳纖維復合材料具有更高的疲勞強度,鋼和鋁的疲勞強度是抗拉強度的30-50%,而碳纖維復合材料可達70-80%,因此汽車上應用碳纖維復合材料對于材料疲勞可靠性有較大提升。
提升車身開發(fā)水平
由于碳纖維復合材料可設計性比金屬強,因此更易于車身開發(fā)的平臺化、模塊化、集成化。這樣碳纖維車身及金屬平臺的混合車身結構對于傳統(tǒng)汽車車身結構而言,可以做到模塊化、集成化,大大減少零件種類,減少工裝投入,縮短開發(fā)周期。
尤其對于新入新能源汽車企業(yè),應用碳纖維車身不僅可以節(jié)約沖壓、焊裝生產(chǎn)線及模、夾具的投入,減輕固定資產(chǎn)占資配比,優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)配置結構,而且在企業(yè)的市場宣傳上更具影響力。
綜觀奔馳、寶馬、奧迪等品牌車企在產(chǎn)品線中對碳纖維復合材料的應用布局,我們可以預見,碳纖維復合材料在汽車上的應用必然成為發(fā)展方向。