碳纤维或将引爆汽车材料的又一次革命
By www.carbonfiber.com.cn
汽车从诞生至今，已经有一百多年的历史了，在此期间，汽车的发展日新月异，结构越来越复杂，功能越来越完善，毫不夸张地说，现代汽车是众多高新技术的合集。如果将汽车的发展比作一列火车，支撑这列火车前行的两条轨道，一条是汽车技术，另一条就是汽车材料。
汽车在发明之初，使用的材料多是木材跟铁。之后，随着工业革命的到来，钢材和塑料等材料被大量应用到汽车上，这使得汽车的重量更轻，耐久性也大幅提升，这些传统材料也一直被沿用至今。再后来，重量更轻、强度更好的铝合金材料在中高档车型中开始被使用。最近几年，在航空航天领域和赛车领域被广泛使用的碳纤维材料，逐渐进入了汽车制造商的视线。
正是碳纤维材料的制造过程--拉丝、牵伸、稳定、碳化、石墨化，完成从原子到材料的蜕变后，最终变成了全新BMW M3/M4的车顶及其他零件。隆重介绍一下，碳纤维（carbon fiber），简称CF，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料。经过特殊处理的碳纤维材料，具有“外柔内刚”的特性，质量比铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，非常适合用作汽车制造材料。
实际上，从碳纤维被发明后，人们就尝试将其用于汽车制造上，但受制于工艺和成本，目前碳纤维材料更多的是作为装饰材料，在汽车内外装饰件中使用较多。在不久前发布的全新BMW M3/M4车型上，我们首次看到了由碳纤维材料制造的核心零件。在这两款车型上，除了采用增强型碳纤维（CFRP）车顶，用于底盘和众多车身部件均使用了增强型碳纤维（CFRP）材料。
碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%~30%，硬度却是钢材的10倍以上。全新BMW M3/M4采用了增强型碳纤维（CFRP）传动轴。增强型碳纤维（CFRP）的高刚度和低重量意味着可以将传动轴制造成单件式部件，而无需中央轴承。这使得相关部件比前代车型减轻了40%，旋转质量的减轻令动力传动系统的响应更为直接有效。发动机舱中的增强型碳纤维（CFRP）减震支柱支承进一步减轻了车辆重量，大大提升了动态驾驶性能，与铝制部件相比，重量仅为1.5kg的减震支柱支承可提供强大的硬度，对这两款车型无与伦比的转向响应性和精确性起到关键作用。
得益于碳纤维材料的使用，全新BMW M3/M4比同等装备的前代车型减轻约80kg，要知道像BMW M3/M4这种本来就属于轻量化设计的跑车，如果不是碳纤维材料的鼎力支持，减重无异于天方夜谭。同时，增强型碳纤维（CFRP）还有一个较为明显优势，那就是它的疲劳极限要远高于钢材和铝合金，由其制造的汽车零件使用寿命也更长，更加抗造。而另外一个影响便是车身重量的分布，众所周知，为了追求性能和精确的完美平衡，宝马车型采用前后50：50的重量分配，碳纤维材料的使用使这种重量分配实现起来更加容易。而这一系列功效的最终目的，就是为了提升车辆的运动性能并降低油耗！
正因为材料与汽车的性能及使用成本密切相关，汽车朝轻量化的方向发展已是大势所趋。作为汽车轻量化的利器之一，碳纤维材料正逐渐被越来越多的高性能车型使用。很显然，宝马已经走在了前面。全新BMW M3/M4的推出见证了BMW M-Power公司对高性能跑车的全新诠释，而碳纤维的使用令BMW在增强型碳纤维（CFRP）领域处于全球领先地位，从而促使BMW打造了第一批车身完全采用该材料的量产车--BMW i3。
一直以来，宝马在研发各种汽车技术的同时，也在致力于高科技材料在汽车上的应用，作为少数几个率先在量产车上使用碳纤维的品牌之一，宝马更是首个用碳纤维材料制造核心零件的豪华车品牌。在宝马等汽车品牌的推动下，相信在不久的将来，碳纤维材料这种原本用来“上天入地”新型材料，将被使用在更多的车型上，届时，消费者将真正领略到碳纤维的独特魅力。
汽车从诞生至今，已经有一百多年的历史了，在此期间，汽车的发展日新月异，结构越来越复杂，功能越来越完善，毫不夸张地说，现代汽车是众多高新技术的合集。如果将汽车的发展比作一列火车，支撑这列火车前行的两条轨道，一条是汽车技术，另一条就是汽车材料。
汽车在发明之初，使用的材料多是木材跟铁。之后，随着工业革命的到来，钢材和塑料等材料被大量应用到汽车上，这使得汽车的重量更轻，耐久性也大幅提升，这些传统材料也一直被沿用至今。再后来，重量更轻、强度更好的铝合金材料在中高档车型中开始被使用。最近几年，在航空航天领域和赛车领域被广泛使用的碳纤维材料，逐渐进入了汽车制造商的视线。
正是碳纤维材料的制造过程--拉丝、牵伸、稳定、碳化、石墨化，完成从原子到材料的蜕变后，最终变成了全新BMW M3/M4的车顶及其他零件。隆重介绍一下，碳纤维（carbon fiber），简称CF，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料。经过特殊处理的碳纤维材料，具有“外柔内刚”的特性，质量比铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，非常适合用作汽车制造材料。
实际上，从碳纤维被发明后，人们就尝试将其用于汽车制造上，但受制于工艺和成本，目前碳纤维材料更多的是作为装饰材料，在汽车内外装饰件中使用较多。在不久前发布的全新BMW M3/M4车型上，我们首次看到了由碳纤维材料制造的核心零件。在这两款车型上，除了采用增强型碳纤维（CFRP）车顶，用于底盘和众多车身部件均使用了增强型碳纤维（CFRP）材料。
碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%~30%，硬度却是钢材的10倍以上。全新BMW M3/M4采用了增强型碳纤维（CFRP）传动轴。增强型碳纤维（CFRP）的高刚度和低重量意味着可以将传动轴制造成单件式部件，而无需中央轴承。这使得相关部件比前代车型减轻了40%，旋转质量的减轻令动力传动系统的响应更为直接有效。发动机舱中的增强型碳纤维（CFRP）减震支柱支承进一步减轻了车辆重量，大大提升了动态驾驶性能，与铝制部件相比，重量仅为1.5kg的减震支柱支承可提供强大的硬度，对这两款车型无与伦比的转向响应性和精确性起到关键作用。
得益于碳纤维材料的使用，全新BMW M3/M4比同等装备的前代车型减轻约80kg，要知道像BMW M3/M4这种本来就属于轻量化设计的跑车，如果不是碳纤维材料的鼎力支持，减重无异于天方夜谭。同时，增强型碳纤维（CFRP）还有一个较为明显优势，那就是它的疲劳极限要远高于钢材和铝合金，由其制造的汽车零件使用寿命也更长，更加抗造。而另外一个影响便是车身重量的分布，众所周知，为了追求性能和精确的完美平衡，宝马车型采用前后50：50的重量分配，碳纤维材料的使用使这种重量分配实现起来更加容易。而这一系列功效的最终目的，就是为了提升车辆的运动性能并降低油耗！
正因为材料与汽车的性能及使用成本密切相关，汽车朝轻量化的方向发展已是大势所趋。作为汽车轻量化的利器之一，碳纤维材料正逐渐被越来越多的高性能车型使用。很显然，宝马已经走在了前面。全新BMW M3/M4的推出见证了BMW M-Power公司对高性能跑车的全新诠释，而碳纤维的使用令BMW在增强型碳纤维（CFRP）领域处于全球领先地位，从而促使BMW打造了第一批车身完全采用该材料的量产车--BMW i3。
一直以来，宝马在研发各种汽车技术的同时，也在致力于高科技材料在汽车上的应用，作为少数几个率先在量产车上使用碳纤维的品牌之一，宝马更是首个用碳纤维材料制造核心零件的豪华车品牌。在宝马等汽车品牌的推动下，相信在不久的将来，碳纤维材料这种原本用来“上天入地”新型材料，将被使用在更多的车型上，届时，消费者将真正领略到碳纤维的独特魅力。
