碳纤维复合材料（CFRP）在新能源汽车上的应用

什么是CFRP？

CFRP是新能源汽车的必然选择

CFRP在新能源汽车开发中的成功关键

CFRP在国内外新能源汽车的应用

 

什么是CFRP？

 

    CFRP是英语Carbon Fibre Reinforced Plastic 的缩写,中文译为碳纤维增强树脂基复合材料，简称碳纤维复合材料。

 

     碳纤维（CF）一般用聚丙烯腈（PAN）为原料，先在200~300℃的空气中进行预氧化，继而在惰性气体保护下用1000℃左右的高温完成碳化，后加热1500~3000℃成碳纤维。

 

     碳纤维90%以上是碳原子，和其他金属相比质量较轻。另外，因碳分子是按纤维方向规则排列的二维网状结构，因而拥有强韧的特性。

 

上面为直径6微米的碳纤维与下面人类头发的比较

 

    按照碳纤维丝束中的单丝数量，聚丙烯腈基碳纤维又可分为小丝束（宇航级）和大丝束（工业级）两种，单丝数量1K~24K的碳纤维被分为小丝束，而48K以上的的划为大丝束。

 

    CFRP泛指由碳纤维和聚合物树脂复合而成的碳纤维复合材料料，环氧树脂CFRP其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是高的。CFRP抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7到9倍，抗拉弹性模量为230到430Gpa亦高于钢，但它的比重却不到钢的1/4；CFRP的比强度达到2000Mpa以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa左右，其比模量也比钢高。

CFRP不仅轻而强，轻而刚而且具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等一系列特点，所以在汽车轻量化中得到不断增长的应用。

 

    CFRP还具有非常卓越的能量吸收性能，从而进一步保证了CFRP车辆的安全。据报道，在柱式撞击和侧面撞击中，CFRP材料均表现出了优越的安全性能。即使在局部承受较重的点式力量时，CFRP也决不会凹陷。乘客和电池组件能得到完美地保护。CFRP零部件比同类钢质零部件减重50%以上，比铝制部件减重30%以上，却能够提供同等强度。

 

碳纤维复合材料（CFRP）在新能源汽车上的应用