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由碳纖維制成的汽車零件已經(jīng)在超過100萬美元的歐洲超級跑車中使用了數(shù)十年，例如法拉利和邁凱輪。但是，這種情況在2016年發(fā)生了改變，這一年次在路邊汽車經(jīng)銷店銷售的新款寶馬7系轎采用超輕而昂貴的碳纖維材料。新款寶馬7系轎車的起價約為80,000美元，同價位的阿爾法·羅密歐4C和雪佛蘭Corvette Z06跑車均采用碳纖維材料。
BMW 7系的底盤由鋼、鋁和碳纖維增強(qiáng)的塑料制成。在上圖中，門框周圍和整個車頂?shù)暮谏糠质翘祭w維。
但是，不要讓這個愚弄你以為碳纖維汽車已經(jīng)成為主流。盡管碳纖維材料和生產(chǎn)的成本在近幾十年來有所下降，但除了在利基汽車中的有限應(yīng)用外，對于任何其他方面來說，它仍然是令人望而卻步的。盡管不斷提高的燃油效率標(biāo)準(zhǔn)無可否認(rèn)地促使汽車工業(yè)追求該技術(shù)，但只有在汽車制造商認(rèn)為這種材料可以為昂貴的車型帶來一些超級跑車風(fēng)格的吸引力時，它才能投入生產(chǎn)。
碳纖維是一種類似于織物的柔性材料，當(dāng)與聚合物結(jié)合使用時，可以制成比當(dāng)今的鋼和鋁部件更堅固、更輕的汽車部件形狀。較高的成本取決于纖維材料本身以及更長的生產(chǎn)時間。金屬零件可以在幾秒鐘內(nèi)被沖壓，但是碳纖維零件的成型和固化可能需要幾分鐘。
寶馬在關(guān)鍵的車頂組件、支撐車頂?shù)闹雍烷T框中使用碳纖維，同時，底盤仍然選用了鋼和鋁。寶馬7系上使用碳纖維，充分利用了投資和在i3和i8插入式電動汽車上使用這種材料的經(jīng)驗(yàn)。
寶馬7系在德國丁戈爾芬的工廠生產(chǎn)，其中部分車架包括碳纖維。
碳纖維對電動汽車更具經(jīng)濟(jì)意義，因?yàn)殇囯x子電池價格昂貴，重量輕意味著電池組較小，這是一個值得權(quán)衡的問題。從i3到7系列的轉(zhuǎn)變是一種將碳纖維從一種有限的應(yīng)用程序遷移到另一種應(yīng)用程序的方法，以抵消可能在十年或更長時間后無法應(yīng)用于日常產(chǎn)品的投資。
公司內(nèi)部的同一技術(shù)移植也說明了碳纖維在菲亞特-克萊斯勒汽車公司生產(chǎn)的75,000美元的Alfa Romeo 4C跑車上的廣泛使用。菲亞特-克萊斯勒在碳纖維技術(shù)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識資源，包括從法拉利和瑪莎拉蒂那里汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
菲亞特-克萊斯勒（Fiat-Chrysler）在Alfa Romeo 4C型號的整個底盤上都使用了碳纖維，它有什么不同。阿爾法羅密歐4C重約2500磅，而類似的豪華跑車通常重約3000磅或更多。如此輕巧的車身快速駛?cè)牒婉偝鰪澋赖捏w驗(yàn)，遠(yuǎn)比對237馬力的四缸發(fā)動機(jī)所期望的要激動得多。碳纖維車身具有極高的機(jī)動性，可以對敞篷跑車緊繃的轉(zhuǎn)向做出快速反應(yīng)。
阿爾法·羅密歐（Alfa Romeo）4C售價為65,000美元，但是更容易接近的馬自達(dá)MX-5 Miata的起價為25,000美元呢？“碳纖維目前還不符合成本效益，”新型Miata的開發(fā)工程師Dave Coleman說。“我們未來有減輕體重的長期計劃，但是所有技術(shù)旁邊都有很大的問號。”
問題清單很長。什么時候可以使用更快固化的樹脂來減少碳復(fù)合材料的生產(chǎn)時間？即使汽車輕量化不明顯，更高效的內(nèi)燃和諸如電動汽車之類的替代品也會帶來足夠的燃油效率改進(jìn)嗎？自主安全功能是否將使汽車制造商通過移除現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)元件使汽車足夠安全以減輕重量？
研究碳纖維應(yīng)用的Lux Research分析師Anthony Vicari說：“很難預(yù)測何時材料會從異國情調(diào)的跑車、電動汽車和高端豪華車躍升至每年生產(chǎn)100,000輛的大容量汽車。“我的佳猜測或許是10年”。