碳纤维在汽车领域的应用率先从赛车开始。1981年，迈凯伦 McLaren MP4-1车型的闪亮登场从而使碳纤复材首次亮相F1赛场，这更是被视为其正式出现在汽车工业范围内的里程碑。
近年来，“碳纤维”之风越刮越烈，在民用汽车中得到了广泛的应用。涂着清漆，故意露出深沉的黑色编织花纹的碳纤维组件已不单单只是为了看上去炫酷。
作为汽车制造行业的风向标，宝马是率先将碳纤维应用到车体制造中的品牌之一，如今，宝马新一代i3却将碳纤维车架改回铝合金材质，这种看似“倒退”的背后又预示着什么？
车用碳纤维应用“鸡肋”
在纯电动汽车方面，目前制约其发展的瓶颈仍然是动力电池技术，增程式电动汽车只是解决这一问题的一种应急办法。在动力电池技术没有重大突破之前，需要探索更多的解决办法。而从目前来看，使电动汽车车身轻量化，将减少的重量用于增加蓄电池数量来增加续驶里程的可行性受到各方车企认可。
汽车车身的轻量化可以从车身结构设计、新材料的选择与代替等方面进行考量。优化车身结构的轻量化设计是汽车轻量化的前提，目前整车企业一般利用结构解析和CAD、CAE等技术进行结构的优化设计，以减少无用材料、减轻壁厚、减少零部件数量等，技术已经相对成熟。
在材料轻量化方面，目前仍以高强度钢、镁、铝和塑料作为主要汽车材料组合，其中尤其以碳纤维最为出色，其优越性几乎可以完全替代钢材料，但碳纤维复材唯一的障碍在于目前高端碳纤维复合材料技术含量高、生产工艺极其复杂，导致成本也高于上述其他类型材料。
数据来源：《车用碳纤维复合材料性能及成型工艺》
因为“贵”，宝马i系列可以说是“难以承受之重”。为了大量使用碳纤维，使i3与i8拥有更出色的效能，宝马曾大举投资了碳纤维厂，以求最大程度地控制碳纤维使用成本。然而宝马i3本来的销售主力就是以日常通勤为主，速度与安全方面的要求并不高，上诉这些隐形的优势在异常激烈的市场竞争中，败给价格这样的显性劣势是再正常不过了。
提起碳纤维在汽车工业的大规模应用，成本控制就是首当其冲应该解决的问题。“成本是其中一个很重要的原因，国产品牌汽车大部分选择在汽车零部件上使用碳纤维而不是整车，另外在碳纤维领域，日本占据80%的市场，技术也受控于日本。” 上海同捷科技股份有限公司汽车色彩材料CMF技术分院院长谢欢表示。
国家“千人计划”专家、无锡(江阴)安飞纤维材料科技有限公司总经理韩楠林接受新材料在线®采访时表示，从好的愿景来看，未来碳纤维在汽车、飞机等领域的使用量逐步占据70-80%的比重，从而代替部分金属，目前碳纤维在技术方面还面临巨大的挑战，成本的挑战归结到底还是效率的挑战，而技术决定效率。
另外，不少业内人士提及，在原料获取、工艺制造、环保回收以及初、中、高级复合材料技术人员缺乏等都是制约车用碳纤维不能广泛普及的原因。
车企有非选择碳纤维的必要性吗？
就目前来说，碳纤维是趋势，但不是必要选择。
调查得知，业界主要的碳纤维生产采用的是聚丙烯腈基碳纤维（poly-acrylonitrile，简称PAN），PAN基碳纤维的碳化收率能达到45%，高于其他几种原料，而且工业流程简单易操作，条件容易把控，成本相对较低，且其力学性能，如抗拉轻度，弹性模量都非常出色，成为目前生产应用最广泛的碳纤维。
PAN基碳纤维的生产流程
然而，PAN这种生产流程需要的工艺精细程度、原材料预处理程度和设备要求程度，都比传统的金属加工要复杂和资本集中得多，而工艺的把控又是其中最重要的一点，需要大量的生产经验积累才能做好这一环，这其中耗费非常多的人力、物力。
一位不愿具名的业内人士表示，碳纤维车身的价格高昂，由多方面因素造成，与传统的钢铁车身价格相比，远远达不到具有“市场竞争力”和“可大规模生产”的条件。
另外，从工业角度来说，复合材料在轻量化方面的主要对手无论是镁、铝合金，还是传统的超强、薄钢结构，都是目前最有效、最有商业利益也是最成熟的制造体系。市场上打着轻量化旗号的供应商，大多走金属体系。金属材料轻量化体系对于现阶段的汽车制造体系的兼容性更高、体系转型速度更快、产学研体系更成熟、从业科研人员众多。反观复合材料要融入目前的汽车制造体系，上述的优势都要舍弃。
江淮汽车技术总监黄家奇表示，未来汽车一定是多材料混合车身设计，性能受多个维度约束，比如重量、模量、成本、绿色、环保可回收等。目前碳纤维在短期内可以达到减重降油耗，长期来说，碳纤维的可回收，高成本等问题无法突破，碳纤维也就无法大规模产业应用。
汽车轻量化技术路线
那为何宝马要引领着大规模碳纤维复材汽车制造，其余车企纷纷进驻？碳纤维复材目前在汽车上应用更多是试探性的，商业化的全碳纤维复材电动汽车i3不赚钱，甚至是亏本的。宝马及众车企着重碳纤维这个材料，从而反映出未来汽车行业的战略布局，碳纤维在汽车领域上的应用是一股无法阻挡的历史潮流。
华晨汽车工程研究院质量及项目管理室处长田佳平表示，现阶段路面上奔跑的不少车型都用上了碳纤维材料，车企是秉持着开放的态度，看好车用碳纤维前景，称其是未来轻量化发展的方向之一。
综合来说，车用碳纤维是未来趋势，同时也是中国汽车制造业一次弯道超车的机会。韩楠林表示，在轻量化的浪潮下，碳纤维有可能作为下一个风口来临，在大的革命浪潮下，一些小的企业会被淘汰，有竞争的企业集中突破，短期内会以一些短频快的产品来“养”一些周期长的产品。
宝马集团i系列的电动车上市销售，标志着碳纤维材料在汽车制造上广泛应用成功的第一步。那宝马又是如何突破碳纤维价格劣势的呢？
投资加剧，抱团突围
使用碳纤维，让其成本下降，宝马是选择与有实力的碳纤维生产商合作，与其达成战略联盟——实现手段是成立合资子公司，或者购买其碳纤维生产商公司的大量股份以谋求长时间、稳定的供货。在i系列的生产线上，宝马相中的就是SGL集团。
不仅宝马，世界主要主机厂都在碳纤维领域大举投入。奔驰与东丽成立合资企业；通用与帝人成立合资企业；福特，奥迪，大众，兰博基尼等世界知名主机厂也纷纷与各碳纤维生产企业合作。
资料来源：中银国际-汽车行业碳纤维轻量化专题报告：碳纤维引领汽车轻量化
2017年11月6日，康得、康得新 “新能源汽车碳纤维车体及部件项目”在常州举行奠基仪式。此项目由康得集团、北汽集团、常高新集团三方共同投资120亿元，分三期建成，规划占地1000亩，建筑面积为100万平方米，设计年产能600万件，建成后，将成为全球规模最大、技术最先进的工业4.0智能化新能源汽车碳纤维部件制造基地，项目首期将于2019年6月建成投产。
奠基仪式现场
据了解，康得、康得新集团打造的碳纤维轻量化生态平台已得到全球知名制造企业的高度认可，目前与宝马、奥迪、奔驰、北汽、蔚来、沃尔沃、上汽、东风、广汽、长安汽车、吉利汽车等57家车企展开深度合作，共同推动新能源汽车轻量化发展。
图片来源：海通证券
海通证券分析，随着技术提高，碳纤维生产的成本下降，带来应用市场规模的稳步增长，全球碳纤维需求量将从2016年不到8万吨，到2020年为止预计增长至11万吨。2018年汽车工业需求约8500吨。
而现阶段面对节能减排要求的不断提高，汽车的轻量化需求也会越来越高，碳纤维能否成为轻量化的最佳选择，目前还有待验证。汽车之家评论员郑谊公开表示碳纤维只是轻量化这顿“汽车大餐”的“佐料”而不是“主食”！碳纤维能否成为轻量化的最佳选择，归根结底就是在算一笔经济账。
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