随着科技的进步，一些新技术、新材料逐渐应用到了汽车领域，并对汽车工业的发展产生了深远影响，其中碳纤维材料在汽车上的应用最为典型。
碳纤维给汽车制造带来的突出优势
一、轻量化
碳纤维应用于汽车后，给汽车制造带来最明显的好处就是汽车轻量化，最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。一般而言，车重减小10％，油耗降低6％～8％，排放降低5～6%, 0-100km/h加速性提升8-10%，制动距离缩短2～7m。
二、安全性
车身轻量化可以使整车的重心下移，提升了汽车操纵稳定性，车辆的运行将更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍，这进一步保证了汽车的安全性。
三、 舒适度
碳纤维复合材料具有更高的震动阻尼，轻合金需要9秒才能停止震动，碳纤维复合材料2秒就能停止，故碳纤维应用在汽车上，对于整车NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的提升贡献同样很大，会大幅增强汽车行驶的舒适性。
四、可靠性
碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度，钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%，而碳纤维复合材料可达70-80%，因此汽车上应用碳纤维复合材料对于材料疲劳可靠性有较大提升。
五、提升车身开发水平
由于碳纤维复合材料可设计性比金属强，因此更易于车身开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言，可以做到模块化、集成化，大大减少零件种类，减少工装投入，缩短开发周期。
碳纤维制品是什么？碳纤维制品的定义
汽车 碳纤维复合材料（CFRP）可以说是 汽车 轻量化发展中的明星材料，近年来，行业对于这一“黑色黄金”材料的应用研究也在不断发展。随着国内前途K50和蔚来ES6两款量产碳纤维复合材料部件车型的亮相，自主品牌已进入碳纤维应用的量产时代！与此同时，碳纤维复合材料的应用范围也不断扩展。从车身、内外饰系统向底盘、动力总成系统延伸；从外覆盖件材料向结构件材料或结构增强材料扩展。但是，碳纤维的高成本仍是限制其发展的重要因素。目前，商业级的 汽车 碳纤维主要为PAN基碳纤维，其高成本问题主要集中在较高的PAN 原丝生产成本和较长的生产流程。因此，降低车用CFRP成本的主要路径是降低 汽车 碳纤维原丝成本，寻求低成本纤维生产工艺以及低成本的CFRP制备工艺。
1. 大丝束生产工艺
一般48K以上的碳纤维称为大丝束碳纤维，大丝束碳纤维的性能优点主要在以下两方面：（1）大丝束碳纤维对PAN原丝的质量要求相对小丝束要低，可以用民用PAN丝。（2）大丝束碳纤维的制造成本是小丝束的60%左右。
但是大丝束碳纤维的生产难点在于：大丝束纤维聚积，展纱效果不好，纱片难以均匀浸润，纱片厚度和质量很难达到产品结构设计的要求; 在展纱过程中经常出现纱毛，导致乱纱和断纱，影响生产效率和产品外观，材料性能得不到有效转换，产品性能不稳定。
日本三菱和东丽公司是较早掌握大丝束碳纤维低成本制造技术的典型代表。近年来，国内上海石化、吉利石化、光威复材、兰州纤维等企业也相继进行这一前端技术的开发，目前已实现大丝束碳纤维的国产化。
2. 低成本碳纤维前体开发
相关数据显示，PAN的价格约占碳纤维生产成本的50％。因此，国内外碳纤维生产商也开始寻求PAN以外的更低成本的原料来制备碳纤维。美国、日本等 汽车 碳纤维主要制造国家已经开发出了包括聚烯烃类聚合物、木质素纤维素、电纺酚醛纤维、辐射丙烯酸纺织物等在内的低成本代替材料。如：美国橡树岭国家实验室（ORNL）从纸浆废液中提取的木质素，通过熔纺和碳化制成了低成本碳纤维，生产成本可控制在4~5$/kg。陶氏化学将聚乙烯等纤维以无氧状态“蒸烤”炭化，把碳纤维在平面上排列或编织成片，再用树脂加固之后才成为CFRP。瑞典的研究机构Innventia和Swerea SICOMP也声称可以基于100％软木木质素前体制造出重约1.8g的编织CFRP层压板。
3. 混杂碳纤维技术
将碳纤维与其他纤维进行混杂，在性能上可以互补，能有效降低生产成本。如，将碳纤维与玻璃纤维、芳纶纤维等混合，通过合理的结构设计可在保持材料原本高性能的基础上降低生产成本。
4. 预氧化工艺
碳纤维生产过程中预氧化时间长，导致生产周期长也是造成碳纤维生产成本高的一个重要原因。目前，已有研究对PAN原丝进行紫外线、X射线等物理处理或用KMnO4、C6H5COOH等化学处理降低环化温度，缩短预氧化时间。工艺方面，可改变温度、时间、气体气氛等工艺参数，提升碳纤维的性能。
碳纤维复合材料的制造成本主要由两方面构成。一是源于热压罐、自动铺层等成 型设备价格昂贵，二是因为复合材料较长的成型时间，造成人力物力的消耗。因此，基于高效成型的树脂材料和新型成型工艺将是碳纤维复合材料低成本优化的重要途径。
环氧树脂因其优异的粘合强度和模量、耐蠕变性、高韧性和良好的抗疲劳性能，是碳纤维复合材料的首选。美国Hexion（瀚森）和陶氏 汽车 系统先后推出了2种60s可“瞬间固化”的环氧树脂。其中，Hexion针对树脂传递模塑成型（RTM）和液体压缩成型（LCM）工艺推出EPIKOTE TRAC06170环氧树脂与EPIKURE TRAC06170固化剂，仅需20s树脂注入时间（RTM或LCM）和40s固化时间就可完成复合材料成型。
而陶氏推出的用于LCM工艺的VORAFORCE树脂，可以直接将树脂均匀地涂敷在干的纤维预制件上，并通过压强使树脂织物在厚度方向上均匀浸润。
Gurit UK（英国固瑞特）也推出了“瞬间固化”环氧树脂，其树脂配方主要用于成套预浸料和热进/热出冲压成型工艺。虽然该工艺固化周期需要 5min，但报道称其制造的部件表面可达A级，无需模具后处理。
Hunt***an Advanced Materials （亨斯迈先进材料）公司也宣布推出了一款快速固化的环氧树脂。据亨斯迈介绍，该树脂在140℃下仅30s就可固化，这使得1min内复合材料成型工艺成为可能。为此，亨斯迈还开发了与该树脂配套的动态流体压缩成型（DFCM），该工艺可以省去高压注塑工艺，而且在很多情况下也可省略纤维预浸料工艺。与常规湿发压缩成型（WCM）相比，该工艺的主要优点之一是可以减少层压板层间缝隙，复合材料孔隙率低于1％，性能可媲美高压的RTM工艺，且高达66％纤维体积含量（FVC）的复合材料可以在没有特殊处理的条件来实现。
碳纤维复合材料的回收与再利用是降低碳纤维使用成本，提升其经济附加值的一种有效方法。目前，对碳纤维回收方法的研究也在不断更新，如，高温热裂解、氧化流化床法、超临界流体技术等。
应用方面，福特在其2018年款的 探索 者运动型多用途车SUV中使用了再生碳纤维增强聚丙烯PP复合材料，用于A柱支架的刚性部分，代替原来使用的ASA材料。
碳纤维车身到底有什么好处
碳纤维制品，就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。
由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。
扩展资料:
碳纤维的制造过程：拉丝：把原材料经过加热，它是增强材料：缠绕成型用的增强材料，主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱，中碱玻璃纤维纱，碳纤维纱，高强玻璃纤维纱，芳纶纤维纱及表面毡等。树脂基体，及各种填料。，挤压形成凝胶形状的丝条，塑料纤维是用数千条计的细丝组成。
1880年爱迪生发明了碳纤维，在实验灯丝的时候就发现了碳纤维。作为增强材料的碳纤维和基体材料的树脂组成了碳纤维复合材料。碳纤维用在汽车框架，座椅，机舱盖，传动轴，后视镜等车身上，汽车用碳纤维有几大优势：
1、轻量化：目前很火的电动汽车，由于受限于电池技术续航里程短成为制约其发展的瓶颈，就只能从车身结构和材料替换上解决。碳纤维复合材料重量比钢轻3/4,比铝轻1/3，最直接的影响是续航里程长，更加的节能。
2、舒适性：碳纤维的柔软拉伸性能，对整车的噪音振动控制有很好的提升，会大幅提升汽车的舒适性。
3、可靠性：碳纤维具有更高的疲劳强度，碰撞吸能性好，在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性，降低了轻量化后带来的安全风险系数。
碳纤维为什么这么贵呢?
碳纤维车身的优点是刚性比较高，质地坚硬不易变形，自重比较小，可以进一步降低汽车的油耗。但是碳纤维车身的缺点也很明显，就是成本比较高，如果损坏了就无法修复。
耐磨性差。碳纤维成型后，直接用普通砂纸就可以磨下碳粉。所以你能买到的碳纤维产品表面都有耐磨的油漆或其他材质。横向耐冲力差。如高尔夫球杆，在击打过程中杆身的中段碰到坚硬物，便会折断。碳纤维车身的汽车，在碰撞时，碳纤维外壳会碎片性断裂，吸收能量，保护乘客。
碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
碳纤维有什么优缺点，可以应用到什么领域？
碳纤维价格昂贵有三个主要原因：
1.原料昂贵：现代碳纤维原料主要来源于高分子有机化合物和石油提取物。一般情况下，2-2.2吨原丝只需燃烧1吨碳纤维，成本约为4-6万吨，是钢材的4-5倍。
二、电费贵：碳纤维的加工工艺主要是热处理，需要大量的电。电费占碳纤维生产成本的25%-30%，是名副其实的用电大户。
三。工艺昂贵：由于是多学科产品，碳纤维的研发成本极高，生产过程中也会涉及各种化学催化反应。整个工艺流程又长又复杂。作为高科技产品，很多公司对自己的工艺和配方都有严格的保护措施，可以说准入门槛相当高。
碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高分子纤维，是有机纤维碳化石墨化后得到的微晶石墨材料。一般来说，它是经过特殊处理的纤维状化合物或聚合物。它具有硬碳材料的固有特性和纺织纤维的柔软加工特性，被称为材料之王。
这种聚合物的初始形态是一束细长的材料，直径只有0.005-0.01毫米.为了生产碳纤维，需要成千上万的材料束捆扎在一起，形成类似纱线一样的纤维束，可以单独使用，也可以织成织物。
或者将纱线和织物与环氧树脂结合，卷绕或模塑形成各种复合材料。碳纤维增强复合材料通常用于制造飞机和航天器部件、赛车车身、高尔夫球杆杆身、自行车车架、钓鱼竿、汽车弹簧、帆船桅杆和许多其他需要轻质和高强度的部件。你平时看到的碳纤维构件就是这种经过加工成型的碳纤维复合材料构件。
百万购车补贴
碳纤维复合材料在汽车领域的应用主要是在汽车刹车片、汽车传动轴、缓冲器、车身、汽车内饰以及发动机零件等，可有效降低汽车自重并提高汽车性能。
1、成本太高
与钛合金相比，碳纤维复合材料车用部件的价格有过之而无不及，一些常见碳纤维车用部件的价格可能是传统材料的好几倍，而较大尺寸的碳纤维车用部件价格甚至超过万元。这主要是因为部分碳纤维部件的制作过程需要很多的手工，并且报废率很高，造成成本的大量上升。
2、变形几乎无法修复
这也是碳纤维单体壳车身无法大规模铺开的重要因素。由于碳纤维复合材料并不具备金属材料的延展性，所以一旦出现了由外力导致的形变，也就意味着碳纤维单体壳车身内部的碳纤维已经出现了断裂或者是层间树脂脱层。而断裂的碳纤维以及脱层的树脂是无论如何也不可能接起来的，那么碳纤维单体壳车身只能报废。相比之下，裂纹还可以补上几层碳纤维进行修复。
3、碳纤维单体壳车身结构设计复杂
一般来说，框架式的车身在设计时，只需要对车身整体进行结构设计，因为金属材料有着各项同性的材料特性。顾名思义，各项同性的意思就是指物体内部的物理、化学等性质不会因为方向的不同而有所变化，即某一物体在不同的方向所测出的性能数值完全相同。就比如说同一块钢板，性能放在哪都是一样的。那么在设计过程中，金属材料只需要考虑一个方向就可以。以常用的杨氏模量、泊松比、剪切模量等参数来看，只需要运用一次就可以完成计算。但是碳纤维复合材料就不是这么个情况，碳纤维复合材料的特性是各项异性。
4、碳纤维材料的寿命短
当然碳纤维本身是没有问题的，问题是出在作为复合材料基体树脂上。树脂的耐久性要弱于金属。光老化、高低温、酸碱性都会加速其老化过程，继而产生发黄、龟裂、发脆等问题。这个道理和咱们总会遇到的普通塑料零件的老化是一样的。
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