先進復合材料在汽車領域的應用

    先進復合材料自上世紀60年代中期誕生以來，其應用歷來分為三大領域：以航空航天為主的國防軍工領域、體育休閑用品和工業領域的應用。此處所言的先進復合材料，主要系指碳纖維增強樹脂基復合材料。我多年來是從碳纖維的產耗量入手研究先進復合材料在民用領域的應用發展情況。
據統計，目前碳纖維總產能約在66000噸/年左右，產量約為46000噸/年左右。
復合材料的三大應用領域
先進復合材料的應用歷來分為三大領域：
以航空航天為主的國防軍工系統應用，目前約占20%左右：
1.1 航空：軍機、民機、直升機、無人機、發動機等
1.2 航天：導彈、火箭、人造衛星、宇宙飛船等
1.3 其他：艦船、兵工、電子、陸軍等
體育休閑用品，目前約占20%左右
工業領域應用，目前約占60%左右         

     汽車領域
     復合材料用于汽車領域多數代替鋼材，可減重40%以上→節省燃油→降低使用成本。但復合材料成本較高→進展一直不如人意→碳纖維須降至＄11/kg以下才會有大的變化。近年來隨大絲束纖維、RTM工藝等低成本技術的發展，情況大有變化，應用日益增多。汽車：車體結構，傳動軸、板簧、賽車、環保型的電動汽車（車體、儲能飛輪必用）。壓縮天然氣瓶：環保→天然氣汽車（NGV）→CNG→復合材料氣瓶：鋁內膽+纏繞成形當前性的能源短缺，燃油漲價，車體減重需求增加：車體重量每減重10%，燃油消耗下降7%。近美國能源部（DOE）聯合美國汽車研究會（USCAR）共同發起了一個五年計劃項目，共投資$1.95億，旨在發展輕質高強材料提高燃油效率，復合材料當其沖。
    近年來國際上先進復合材料的汽車制件日漸增多，已有多臺全復合材料汽車展出亮相。如K200Rood全復合材料汽車，車體重僅300KG，號稱上輕的雙座轎車。還有全復合材料巴士。國內汽車上復合材料應用亦日多，但多為玻璃鋼制件，先進復合材料應用開發幾乎還是空白，極待開發。汽車應用量大面廣，必將形成復合材料的潛在應用大戶。將新能源汽車和復合材料輕結構汽車結合起來是好的發展方向！
    碳纖維復合材料汽車日本東麗公司在名古屋耗資2430 萬美元建汽車復合材料中心，目標是開發低成本碳纖維復合材料車身面板和混合動力汽車。帝人公司計劃2010 年提供碳纖維/環氧樹脂復合材料制造汽車零件，計劃由下屬公司TOHO 執行。預計碳纖維在汽車領域的銷售額從2008 年的3 % 增加到2010 年的7 %。開發快速成形技術，成形過程僅需10 分鐘。美國PNGV 里程目標30km/升汽油，為此尋求更輕的結構材料。美國能源部橡樹嶺實驗室擬將碳纖維從現在8-10 美元/磅降到3-5 美元/磅，以滿足輕型汽車對更輕的結構材料的要求。