隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，以及對汽車輕量化標準的不斷提高，尤其是電動汽車行業(yè)對減重的需求，將碳纖維板材復合材料替換原本的金屬材料是汽車行業(yè)必須面臨的考研。

1.輕量化


碳纖維復合材料作為生產(chǎn)汽車零部件的原料歷史很早，但是由于這種材料的生產(chǎn)成本和制品的加工成本過于高昂，所以普及率很低，只在高端汽車的外覆件上能夠得見。想要讓汽車輕量化升級，首先讓人們聯(lián)想到的便是將減重做到極致的方程式賽車，方程式賽車使用碳纖維復合材料的歷史已經(jīng)達數(shù)十年，大部分賽車的身使用的是蜂巢結構的鋁合金、碳纖維與凱夫拉制成，這樣即保障了汽車對動能吸收的安全需求，又將汽車減重的目標做到了最好。

2.節(jié)能減排

碳纖維復合材料內部加強筋的設計，碳纖維復合材料引擎蓋的側向剛度大于原鋼制引擎蓋，扭轉剛度只下降13.28%.滿足設計要求。在無法改變引擎蓋外形的前提下.以尺寸優(yōu)化技術為基礎，結合碳纖維板材引擎蓋的設計要求，通過對碳纖維復合材料的結構設計和引擎蓋的加強筋結構設計，以及剛度性能仿真分析，可以驗證碳纖維復合材料引擎蓋在實際推廣中的可行性。


碳纖維定制加工復合材料的鋪層設計一般使用均衡對稱鋪設的原理，能夠有效的避免殼體結構的翹曲變形。而碳纖維布的鋪層設計，可以最大限度利用碳纖維方向高強度和剛度的特性。汽車引擎蓋作為車身外極蓋件，為了保護發(fā)動機艙內的零件，需要一定的抗沖擊性。
而在表面鋪設±45°可以明顯改善復合材料的抗沖擊性，有利于載荷擴散。因此，最終將碳纖維定制加工復合材料的結構定義為的結構以滿足引擎蓋的使用要求。引擎蓋的外形受到整車造型的影響，在無法改變引擎蓋外形的前提下，選擇尺寸優(yōu)化方法，以碳纖維復合材料的厚度為變量，在滿足剛度要求的前提下，得到符合設計要求的引擎蓋結構。

汽車是城市空氣污染的重要污染源之一，隨著人們對空氣質量的關注以及能源的不斷枯竭，節(jié)能減排成為汽車工業(yè)的重點課題。 汽車上鋼鐵材料占車重的3/4，如果能夠用碳纖維復合材料全面替代鋼鐵，將會對汽車的燃油經(jīng)濟性和二氧化碳的排放量都有著較大的影響。


3.廣泛的應用


汽車輕量化是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要方法。想要實現(xiàn)汽車減重要么優(yōu)化汽車組成結構，要么采用輕量化碳纖維定制加工復合材料。碳纖維復合材料是目前復合材料中比模度和比剛度最高的材料。同時它還具有耐高溫、耐候性好、可設計性強等特點，是實現(xiàn)汽車引擎蓋輕量化的理想材料。纖維技術將不再僅是一個小范圍應用的材料，而可望在大部分的車輛上都可以看到復合材料的蹤跡.

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