汽車碳纖維，又稱汽車碳化纖維，泛指一些以碳纖維編織或多層復(fù)合而成的材料。近日，作為汽車碳纖維應(yīng)用風(fēng)向標(biāo)的寶馬集團(tuán)宣布，新一代寶馬i3將碳纖維車架改回鋁合金材質(zhì)。10月份展示的5系列新車主要部件也都不再使用碳纖維。

寶馬為什么會(huì)做出棄用碳纖維的艱難抉擇？

主要原因是因?yàn)樯a(chǎn)成本。不僅碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)成本較高，而且碳纖維復(fù)合材料的原材料成本也很高，另外與碳纖維配套的樹脂體系主要是環(huán)氧類樹脂，價(jià)格也較高。因此，盡管碳纖維比鋁材質(zhì)更硬更輕，但是為了與對(duì)手在輕質(zhì)電動(dòng)車上競(jìng)爭(zhēng)并保持利潤(rùn)，寶馬只有減少碳纖維材料的使用，改為成本相對(duì)較低的鋁、鋼等輕質(zhì)材料，從而促進(jìn)利潤(rùn)的提升。

碳纖維需要粘合在一起，每公斤花費(fèi)約16歐元，而焊接普通鋼每公斤還不到1歐元。寶馬i3銷量不景氣的大部分原因就是由于大量使用碳纖維使其造價(jià)昂貴。寶馬i3本來(lái)的銷售主力就是以日常通勤為主，敗給價(jià)格這樣的顯性優(yōu)勢(shì)是再正常不過(guò)了。因此，要讓第二代的i3電動(dòng)汽車，擁有更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，以全鋁結(jié)構(gòu)替代碳纖維車體來(lái)保存現(xiàn)有的開發(fā)基礎(chǔ)和降低生產(chǎn)成本，這是它與雪佛蘭Bolt、特斯拉競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)策略。

難道汽車碳纖維廣泛應(yīng)用是個(gè)“偽命題”？難道汽車碳纖維應(yīng)用要走向“窮”途末路？難道成本會(huì)使碳纖維應(yīng)用成為“雞肋”？

作為順應(yīng)大勢(shì)潮流的碳纖維應(yīng)用者決不會(huì)永遠(yuǎn)屈從于暫時(shí)的利潤(rùn)壓力，這是汽車制造企業(yè)面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不得而為之的權(quán)宜之計(jì)。從另一個(gè)方面分析，阻礙寶馬i3繼續(xù)使用碳纖維的看似是碳纖維的成本問(wèn)題，但是說(shuō)到底，還是技術(shù)問(wèn)題。隨著新能源、新材料理念的深入人心和市場(chǎng)的發(fā)展，以及政策的引導(dǎo)，一大批包括碳纖維在內(nèi)的新材料應(yīng)用案例將會(huì)在市場(chǎng)涌現(xiàn)。

1、奧迪混合材料輕量化。

奧迪未來(lái)的輕量化戰(zhàn)略將趨于多樣化，而不局限于碳纖維。奧迪車中不同的部分會(huì)采用不同的材料。A柱由于需要提供足夠的安全保護(hù)，因此會(huì)采用高強(qiáng)度鋼材；車輛底盤部分可以采用鋁制懸架；而車身表面則可采用疊層鋼、塑料或碳纖維。奧迪開發(fā)鋁板與鋼板的焊接工藝，或許還包括將塑料和碳纖維通過(guò)焊接方法融入鋼板中。此類方案應(yīng)用于量產(chǎn)中，可在實(shí)現(xiàn)組件輕量化的同時(shí)還能有效控制成本。

2、寶馬Carbon Core技術(shù)實(shí)現(xiàn)“混搭”車身結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在來(lái)看，寶馬未來(lái)對(duì)碳纖維的應(yīng)用將集中在兩個(gè)方向：一是研究碳纖維材料與其他材料的混合應(yīng)用；二是僅在新7系等更高端的車型上使用。目前全新一代寶馬7系所采用的Carbon Core技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到了降低成本與提高效能的成果，是首款實(shí)現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料與鋼材、鋁材以及塑料進(jìn)行組合達(dá)到了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的寶馬車型。它由鋁、高強(qiáng)度鋼、鎂、碳纖維增強(qiáng)塑料共同組成，實(shí)現(xiàn)了比鋼強(qiáng)度高5倍、卻比鋁輕30%的輕量化車身。和上一代7系相比，新款車型得以減重130kg，卻帶來(lái)更好的安全性和操控性。這項(xiàng)技術(shù)會(huì)像奧迪的全鋁車身一樣，這會(huì)成為汽車技術(shù)的一個(gè)里程碑，必將會(huì)引領(lǐng)起一股風(fēng)潮，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)，總之，是革命性的。

3、最新技術(shù)可100%回收碳纖維。

碳纖維有一個(gè)缺點(diǎn)就是，不能像鋁、鋼鐵和塑料一樣可以循環(huán)使用，屬于不可回收利用產(chǎn)品。但最近來(lái)自美國(guó)的研究者研發(fā)出一種方法可以解決這個(gè)問(wèn)題，這項(xiàng)技術(shù)可以近100%循環(huán)利用特定的碳纖維復(fù)合材料。新技術(shù)涉及到將復(fù)合材料浸入酒精溶劑，慢慢溶解以碳纖維塑形的環(huán)氧樹脂。一旦溶解，碳纖維和環(huán)氧樹脂分開，可100%回收碳纖維。

4、除了碳纖維，還有哪些纖維材料亦是汽車“輕量化利器”？

長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（LFT），具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗沖擊熱性強(qiáng)、耐腐蝕、成型加工性能優(yōu)、可設(shè)計(jì)與重復(fù)回收利用、綠色環(huán)保等性能，并具有高的性價(jià)比和較低的密度，在汽車輕量化應(yīng)用中展示了較好前景。

自然纖維復(fù)合材料也越來(lái)越多地出現(xiàn)在大眾的視野。以大眾XL1這一車型來(lái)說(shuō)，其內(nèi)飾件，包括通風(fēng)管道，就全部使用了木纖維。將其與大眾Polo對(duì)比，在使用木纖維之后，重量從184公斤，變?yōu)榱?0公斤，減重約57%。而除了大眾XL1之外，寶馬、奧迪、奔馳等眾多車型在門板、嵌飾板、座椅靠背、儀表板、ABC柱、行李箱蓋板等部件上也采用了這一材料。

總結(jié)：面對(duì)節(jié)能減排要求的不斷提高，汽車的輕量化需求也會(huì)越來(lái)越高，但碳纖維能否成為輕量化的最佳選擇，目前還沒有定論。我認(rèn)為碳纖維只是輕量化這頓“汽車大餐”的“佐料”而不是“主食”！碳纖維能否成為輕量化的最佳選擇，歸根結(jié)底就是在算一筆經(jīng)濟(jì)賬。