碳纖維是一種與人造絲、合成纖維絲一樣的纖維狀碳材料，是目前世界高科技領(lǐng)域中十分重要的新型工業(yè)材料，提高汽車的綠色化性能。 

節(jié)約不可再生能源和提高燃料效率的汽車輕量化解決方案正推動碳纖維應(yīng)用快速增長。輕量化是未來汽車構(gòu)件的主要發(fā)展方向。國際上越來越重視新型車用工程塑料與構(gòu)件的開發(fā)，塑料零件在汽車中的用量迅速上升，發(fā)達(dá)國家已將汽車用碳纖維復(fù)合材料作為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的重要標(biāo)志，“以塑代鋼”包含新的內(nèi)涵，“塑”指碳纖維復(fù)合的工程塑料。作為汽車新興材料——碳纖維的出現(xiàn)，大大減輕了汽車的重量,汽車輕量化不僅包括減輕車身的重量，還涉及對車身結(jié)構(gòu)的整合，重新設(shè)計，達(dá)到更好的輕量效果。在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。

實(shí)驗(yàn)證明，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6～8%;汽車整備質(zhì)量每減少100kg，百公里油耗可降低0.3～0.6升;汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。
輕量化的車身設(shè)計，要求車身結(jié)構(gòu)更加合理，車內(nèi)空間也會更大。縮小尺寸的汽車還可以節(jié)省物料的使用，應(yīng)用新型材料使得車身變輕以后車輛行駛更加快速，節(jié)能。碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件同比純塑料構(gòu)件輕30～40%，實(shí)現(xiàn)汽車減重化的革命，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)油、節(jié)電，降低對不可再生的石油資源的利用。巴西研發(fā)出利用甘蔗生產(chǎn)出生物碳纖維，更體現(xiàn)出碳纖維節(jié)約不可再生資源的綠色化特性。

      碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件同比純塑料構(gòu)件強(qiáng)度同比鋼件高4～5 倍。常規(guī)的純塑料成型加工的汽車保險杠，碰撞性能較弱，實(shí)際僅起到包裝裝飾的功能，沒有達(dá)到保險的功能，日本車進(jìn)不了美國市場，主要是安全性能達(dá)不到美國標(biāo)準(zhǔn)，而保險杠的強(qiáng)度也是其中主要的原因，據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，日產(chǎn)車的保險杠的鋼板厚度為1mm，美產(chǎn)車為3mm，碳纖維復(fù)合材料成型的保險杠的厚度如為2mm，強(qiáng)度不低于8mm后的鋼板，大幅提高了保險杠的安全系數(shù)，在高速撞擊下保護(hù)乘員安全等眾多方面有著與普通工程塑料、鋼板件無與倫比的優(yōu)勢。

碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件質(zhì)輕、轉(zhuǎn)動慣量小，有效降低噪聲級減少震動阻尼，提高乘員的舒適度。
      另外，碳纖維復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)汽車外罩的個性化設(shè)計，進(jìn)一步迎合市場的個性化需求。
其強(qiáng)度高、模量高、耐高溫、抗蠕變、耐疲勞性好等優(yōu)點(diǎn)，易實(shí)現(xiàn)自潤滑的性能，在某些運(yùn)動構(gòu)件中，可少用或不用潤滑油，有效降低環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)清潔運(yùn)行。自潤滑意味著提高汽車的使用壽命，減少對資源的利用。工程塑料填充碳纖維后復(fù)合材料除持有原工程塑料性能外，提高了強(qiáng)度和剛度，更有利于以輕量化的特性取代汽車金屬合金結(jié)構(gòu)件，拓展“以塑代鋼” 的應(yīng)用領(lǐng)域。碳纖維用在汽車一體式車架和車身上，這種一體式車架，早期用在飛機(jī)火箭上，后來被f1賽車成功推廣，被稱作單體殼，至此在跑車界蔓延開來。

碳纖維的承載式車身能承受更大的拉應(yīng)力，在目前的極速范圍內(nèi)，這個封閉的座艙，能夠在車身高速沖撞，車體支解后，保證駕駛者的安全。

      金屬車架和碳纖維車架差別明顯，碳纖維車架不能使用焊接或者鉚接技術(shù)，因?yàn)椴牧系膱?jiān)韌性能差，只能用于粘合，我們所看到的碳纖維車身都像盒子一樣，雖然一體式碳纖維車架很堅(jiān)韌，但有受力向度的問題，即整體中的某些部位不太能受力。每輛車都根據(jù)自己整體的情況特別設(shè)計車架，如F50的車架將后懸架直接連接在發(fā)動機(jī)及變速器上，再將整個發(fā)動機(jī)懸架結(jié)構(gòu)嵌入車體內(nèi)，其車架只重102kg，而抗扭度高達(dá)3550kgm/degree。這種設(shè)計可以營造極輕量的懸架重量，但同時會有較大的發(fā)動機(jī)振蕩傳入車廂。但是碳纖維不適合做越野車車架，因?yàn)樵揭败囓嚰芡ǔ６夹枰试S非常大的變形和扭動等。目前的碳纖維太過于脆，沒有良好的韌性。

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，抗拉強(qiáng)度卻達(dá)到鋼的7～9倍，以其制造的汽車可以節(jié)約燃油30%。

      碳纖維剛開始只應(yīng)用于軍事、航空航天等高科技領(lǐng)域，目前汽車界對碳纖維的利用已經(jīng)趨于成熟，已經(jīng)應(yīng)用到了汽車的各個部分，比如車身，車頂，后備箱蓋，剎車盤，內(nèi)飾部分，等等。阻礙碳纖維在汽車領(lǐng)域商品化的關(guān)鍵因素是制造成本。不過，隨著碳纖維行業(yè)的不斷成熟與發(fā)展，以及節(jié)能減排和汽車輕量化大方向的指引，碳纖維材料或成汽車界“輕量化革命”的領(lǐng)導(dǎo)者。可以預(yù)見，碳纖維輕量車身必將掀起一股新的變革潮流，因而形成一個新的市場突破點(diǎn)。

節(jié)能減排、提高汽車性能推動著輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展，采用輕質(zhì)化和更高性能替代材料和新成型工藝已成為汽車發(fā)展的主流，例如鋁合金、鎂合金、聚合物、碳纖維等復(fù)合材料的采用。隨著輕量化概念的持續(xù)升溫，傳統(tǒng)材料未來將面臨大范圍的更新及替換，而輕質(zhì)材料之間也將掀起新一番的激烈競爭。

作為中國輕質(zhì)結(jié)構(gòu)技術(shù)展，ChinaLITE 2018將集中展示未來汽車開發(fā)材料及輕量化解決方案，展品包括：輕量化材料、材料成型加工技術(shù)與設(shè)備、輕量化材料連接技術(shù)、模擬、原型和模型制造、批量生產(chǎn)、接合、表面處理、測試等工藝、設(shè)備，致力于為汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)計與研發(fā)工程技術(shù)人員帶來具有前瞻性及創(chuàng)新的技術(shù)解決方案，促進(jìn)未來汽車研發(fā)。

與此同時，汽車工程領(lǐng)域盛會AMTS 2018、未來汽車開發(fā)者平臺EVTech World 2018將繼續(xù)攜手AMC國際汽車工程系列會議及EVC國際電動車工程系列會議在ChinaLITE 2018同期舉辦，這些展會與論壇的舉辦將為汽車產(chǎn)業(yè)打造從傳統(tǒng)汽車制造到未來汽車設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、制造的盛大平臺。

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