从碳纤维电池箱体轻量化看其对交通的影响
江苏博实科技：自宝马在i3和i8系列车型上大量使用碳纤维材料，碳纤维材料真正成为了汽车轻量化的一个重要方向。尤其是近几年，随着国内碳纤维自主生产技术的进步，与发达国家先进水平之间的差距不断缩小，碳纤维复合材料产品的应用水平也进入了快速发展轨道，碳纤维复合材料被越来越多地应用于汽车、高铁、轻轨等现代化公共交通工具中。
碳纤维带来汽车轻量化
汽车使用碳纤维复合材料零部件，主要是基于车身轻量化。碳纤维密度一般不超过2g/cm3，与低碳钢相比减重50%，与镁/铝合金结构相比减重达30%；并且碳纤维应用于汽车车身可设计性强，能实现流线型及曲面，从而减少零部件种类和工装投入。以模压和粘接工艺代替冲压和焊接，又可以节约生产线及模、夹具的投入；
碳纤维抗疲劳强度高（可达设计载荷的 70%~80%），汽车减重以后重心下降，操作稳定性更高，碳纤维复合材料具有较好的吸振效果，对撞击有较大的缓冲作用，且减少撞击碎片的产生，碳纤维的碰撞吸能能力为钢的6-7倍，铝的3-4倍；五是提升汽车舒适度。更高的振动阻尼，对汽车整体降噪有明显的效果，提升了乘客的舒适度。碳纤维内外饰材料的使用，除了汽车轻量化，还简化零件制造工艺，降低零件加工、装配、维修费用，降低生产成本。
从最初的赛车到高端商务车，再到近几年比较风行的新能源汽车，碳纤维零部件的应用脚步从未停止，例如博实碳纤维按照新能源汽车商要求制造的碳纤维动力电池箱体就是碳纤维复材在新能源汽车上的典型应用案例，根据博实碳纤维的客户反馈，该款碳纤维复合材料动力电池箱体容积约为35L，壁厚2mm，但重量仅为3kg，较传统钢结构材料制作的电池箱体相比大约减重65％，并且在后续的冲击、振动等相关测试中，均符合技术要求。
碳纤维在轨道交通方面有发展空间
相关数据显示到2025年，中国高铁里程将超过3.8万公里，且现役的高铁列车超过了2500辆。列车的节能性、环保性、舒适性、便利性已成为高铁列车未来的发展方向。而碳纤维因其优秀的性能越来越受到轨道车辆研制企业的关注及采用，发展潜力巨大。
高铁的轻量化解决方案始终在关注两个问题：一是轻量化材料必须具备足够的安全性，二是在保证安全性的前提下尽量轻量化，从而实现更大的承载量和更高的运送效率。
从时速400公里及以上的动车组、双层动车组到时速600公里的高速磁浮列车，高铁等轨道车辆一直在向着高速、高效、绿色、智能等目标发展，其中，既轻又强的车体材料起着至关重要的作用。由于车载设备轻量化空间有限，碳纤维复合材料在轨道交通轻量化的应用主要集中在车身和内部装饰方面。
轨道交通车辆，在强度、刚度、耐疲劳性、耐腐蚀性以及防火性能等方面的表现，都在不断优化，碳纤维复合材料所具备的轻量化、抗冲击、提载重、高耐候、高可靠、高可用、高寿命、少维护等优势逐步得到了重视。
碳纤维从汽车车身部件及汽车箱体的轻量化应用，逐步开始拓展到交通车辆的乃至整个行业的应用。目前我国城市轨道交通正处于高速发展阶段，列车的节能性、环保性、舒适性、便利性俨然成为未来的发展方向，碳纤维复合材料的优秀特性也越来越受到众多轨道车辆厂商的关注及采用，发展空间不容忽视。
（本文由博实碳纤维创作，如需转载，请先联系作者，谢谢！）
阅读延伸：《碳纤维为什么更容易被汽车企业推广使用？》