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是什么限制了碳纤维在汽车制造中的使用?

碳纤维(无论使用何种原料)的价格为 10-15 美元/磅,对于航空航天应用来说甚至更高(大多数火箭和几架新一代飞机使用 50% 以上的部件由碳纤维复合材料制成),具体取决于它们的特性。作为参考,铝目前的价格为 2 美元/磅,而钢的价格为 0.50 美元/磅)。理想情况下,碳纤维需要同样便宜:然而,每磅成本并不是唯一的衡量标准。由于与金属相比具有较高的强度重量比,您可以使用更少的 CF 来为较重的金属部件实现相同的性能。

如果成本与金属相当,您可以在汽车中需要结构强度的任何地方部署 CF,从底盘到结构元件(车顶、车门)和外板。

是什么限制了碳纤维在汽车制造中的使用?

原则上,您还可以制造轮辋、座椅框架——我们目前使用的任何金属部件。您还可以更换和重新设计塑料组件,使其既具有结构性又具有美学功能。当然,这不仅仅是为了营销:CF 将始终比金属更轻、更坚固,在高耐腐蚀性方面具有额外的优势,因此对特定油漆和处理的需求较少。BMW i3 是为数不多的配备 CF 复合材料车架的量产车之一,车架完全裸露且未上漆。

最终,CF 汽车会更轻(一些估计会导致 30-40%),这可能会导致更小的发动机,或者对于电动汽车来说,电池组更小更轻,最终会带来更大的节省。不幸的是,如此大规模的部署成本仍然太高(即使是 3 美元/磅)。然而,在这个成本范围内,可以预见到比我们现在在超级跑车中看到的更重要的部件,例如底盘、车顶和重型系统支撑(动力总成、悬架等)的部件。 ,目前使用钛和铝的地方。

即使在这种有限的部署中,CF 也可以提供显着的重量重新分配优势。例如,汽车(车顶)高处的轻质部件降低了重心,提供了更好、更安全的操控性。

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