aizixun8 发表于 2025-1-8 02:52:17

汽车轻量化趋势:碳纤维材料在汽车行业的应用现状与未来发展前景

随着汽车产业的快速发展,轻量化、智能化成为热门话题。研究表明,在汽车行业,如果车辆重量减轻10%,油耗将降低6-8%,碳排放量将减少6-7%,续航能力和车辆操控性将显着提高。

轻量化可以从设计、材料、制造、评价等方面来实现,其中轻量化材料的有效应用是最直接有效的方式,因此成为行业发展的重点之一。碳纤维作为典型的轻质高强材料,是轻量化材料的最佳选择之一。但由于价格和量产等问题,其在汽车领域的应用仍在不断上升。

我们先来看看汽车碳纤维及其复合材料的现状。

2017年全球碳纤维需求统计为9800吨,2018年数据为10800吨,增长10.2%。从应用市场体量来看,碳纤维在汽车领域的规模不足2亿美元。从材料平均价格来看,汽车用碳纤维略低于其他领域,具体如下。据宝马年报显示:宝马2018年宝马i3销量为34,829辆,同比增长10.6%,带有“”的宝马7系销量为25,718辆,环比增长5%。轻量化是新能源汽车特别是纯电动汽车的必然趋势。但昂贵的轻量化以及昂贵的动力电池和维护成本无疑会大幅降低车型的竞争力。

总额:25.71 亿美元

2018年,全球碳纤维销售额为25.71亿美元,较2017年的23.44亿美元增长9.7%。销售额的增长并未完全对应销售额的增长。这是因为在碳纤维工业应用领域,比如丙烯腈原料市场,一直没有出现巨大的变化。随着低成本碳纤维技术的进步,碳纤维的单价仍有下降的空间,这也是行业追求的目标之一。

中国一直是材料消费大国。我们先来看看碳纤维领域的消费情况。

多年来,中国的碳纤维需求格局实际上变化不大。我国汽车对碳纤维及其复合材料的需求量不足总需求量的3%,远低于全球平均水平(10.8%)。不得不说,虽然国产碳纤维电动跑车前途K50已经发布,但碳纤维在国产汽车上的应用仍初具规模。

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碳纤维市场的变化与传统行业不同。碳纤维本身(尤其是成本)的变化也会导致市场发生剧变。汽车行业仍以汽车改装件消费和为豪华车制造汽车零部件的制造商为主。

与风电相比,汽车复合材料不仅具有低成本要求,还需要高节奏、自动化制造工艺、经济维护要求等,其应用难度可想而知。

未来几年,低成本复合材料成型技术将是行业发展的重点。碳纤维的批量应用需要低成本碳纤维和低成本复合材料技术的并行化。只有大幅度提高性价比,增加系统和生命周期缩短,注重效率,才是大规模应用的关键。

碳纤维在汽车上的应用前景在碳纤维复合材料和汽车行业中争议最大的包括:

1、碳纤维在汽车领域的应用由来已久,从F1赛车到超豪华轿车。除了轻量化等先进指标外,成本也是重要的考虑因素。在小批量(少于几千件)中,复合材料的制造成本低于金属零件。

2、“节能减排、绿色环保”是人类的长期主题。这不再是一句口号。实践需要社会成本,而成本是动态的。比如国家取消燃油车的政策就会影响这个成本。改变。

3、整车厂需要评估整个生命周期的“轻量化效益”,以及车辆减重产生的综合效益是否能够覆盖轻量化所需的成本。如果成本核算不清,生产出来的产品就没有竞争力,自然会影响市场推广。轻量化效益与绿色成本密切相关,这也使得评估变得更加困难。

4.碳纤维复合材料本身还处于起步阶段,尤其是在中国市场。尤其是在汽车领域,新能源汽车也处于探索阶段。从这一点来看,碳纤维新能源汽车似乎还有很长的路要走。只有自由开放的市场才能解决碳纤维与汽车的增长和大规模融合问题。

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综合来看,碳纤维在汽车领域的大规模应用还需要时间和市场的考验,尤其是综合成本的平衡,如材料成本、制造成本、维护成本等。虽然航空级材料像碳纤维这样的材料逐渐走向平民化,并不意味着用其制成的产品已经降到了大众消费的水平。考虑到中国国情,碳纤维在公共消费领域和私人消费领域的应用存在明显差异。

有专家预测,碳纤维在我国的应用将打开轨道交通(如高铁)领域的新局面。当然,这也是大众消费领域的典型代表。就汽车领域而言,随着生产成本的下降和整体消费水平的提高,碳纤维材料将逐渐在中高端车型上得到广泛应用。 (来源:DT素材之声)

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