自行车车架是购买自行车时的关键部件之一，它直接影响了自行车的重量平衡，因此在自行车性能中起着重要作用。传统上，金属铝和钢是用于制造自行车车架的优选材料。但是近年来，随着现代复合材料的发展，采用钛和碳纤维等材料来制造自行车车架已日趋成为主流趋势，因为上述材料不但可以减轻自行车的重量而且可以提高性能。
经过多年的需求下降后，自行车需求正变得越来越重要，自行车因其对环境和健康的益处而越来越多地被采纳为一种交通工具，预计将对市场的增长产生积极的影响。自行车也广泛用于休闲旅行和体育活动。
2020年新冠肺炎的流行日趋改变了人们出行方式，而且基于道路拥挤问题以及环境污染问题的考虑，多国政府不断拓宽了自行车车道、积极投资自行车基础设施等，从而为自行车快速发展也提供了便利。
根据市场分析报告，预计在预测期内公路自行车作为基本的自行车类型，预计到2027年将实现高速市场增长。而作为关键原材料的钛和碳纤维等材料，将在自行车车架制造中使用比例大幅增加，尤其是碳纤维自行车架结构以其优异的特性例如高刚度、轻巧和高强度等，目前在材料领域获得了极大的欢迎。
根据区域市场分析，预计亚太地区自行车车架制造商的高度集中正在推动区域需求，但是由于本地分销渠道的增长趋势以及发展中经济体劳动力成本的上涨正驱使制造商重返欧洲和北美等发达。
以下内容详细介绍了不同规格碳纤维在自行车车架以及自行车其他结构件中的应用情况：
1、标准模量碳纤维
拉伸模量200-280 GPa；拉伸强度为2500 MPa或更高。
相对坚硬，这是便宜的碳纤维形式，几乎仅用于入门级车架中。
主要用于满管、管接头、头管周围的高应力区域、下管和链条。
2、中级模量碳纤维
拉伸模量280-350 GPa；拉伸强度为3500 MPa或更高。
所有碳纤维中强度高的碳纤维，主要用在高级车架上。
主要用于高强度区域，例如可弯曲的支撑架，以及强度要求严格的区域，例如上管、下管和头管的一部分。
3、高模量碳纤维
拉伸模量350-600 GPa；拉伸强度为2500 MPa或更高。
这种碳纤维的硬度平均比标准模量高62％，但它更易碎，通常情况下，在高端自行车中可能包含25％的高模量纤维。
主要用于需要额外的侧向刚度的区域，例如下管、座管或后叉。
4、超高模量碳纤维
拉伸模量600+ GPa；拉伸强度为2500 MPa或更高。
碳纤维类型中硬的，它很脆并且非常昂贵，选择性地用于顶级自行车，虽然顶级自行车通常使用强度更高的中模碳纤维，但即使如此，超高模量碳纤维有时占比甚至会达到15％。
主要用于低冲击区域，例如顶部管的中心。
原创 钱 鑫 博士主要用于低冲击区域，例如顶部管的中心。