碳纤维为什么这么贵

碳纤维之所以价格昂贵，主要有以下几个原因：

1. 高等级碳纤维的原丝价格相对较高。这种原丝主要由高等规度、高分子量的聚丙烯腈组成，制备难度大。因为这两种特性难以同时满足，涉及到丙烯腈的立体选择性聚合和聚合反应的链转移反应等难以避免的副反应；

2. 炭化过程需要精确控制，如果炭化程度不够或者结构被破坏，都会严重影响碳纤维的力学性能；

3. 碳纤维生产过程非常复杂，每个环节都有严格的要求；

4. 生产设备昂贵，制作过程繁琐；

5. 市场垄断导致碳纤维价格高昂。

碳纤维作为一种高性能材料，既有碳材料固有的硬度，又有纺织纤维的柔软加工特性，被称为材料之王。它经常被用在飞机、火箭和防弹车上，现在也应用于民用汽车。

很多人认为碳纤维与碳有关，因此误以为它像木炭一样易燃且脆。实际上，碳纤维并非由纯碳元素组成，而是含碳量高于90%的无机高分子纤维，由有机纤维经过碳化和石墨化处理而得到的微晶石墨材料。通俗来说，它是一种经过特殊处理的纤维状化合物或聚合物，兼具碳材料的坚硬特性和纺织纤维的柔软特性。

碳纤维应用于汽车制造，带来了许多显著的好处：

首先，碳纤维的使用可以实现汽车轻量化，直接提升能耗、加速和制动性能。与钢结构相比，碳纤维可减轻40-50%的重量；与铝结构相比，可减轻20-30%的重量。一般来说，汽车重量减轻10%，油耗可降低6-8%，污染物排放降低5-6%，0-100公里/小时的加速性能提升8-10%，制动距离缩短2-7米。

其次，碳纤维的使用提高了汽车的操控性。同样重量下，碳纤维比钢更轻，但物理强度更高、更硬。因此，使用碳纤维单体车架的车型性能更优，极限更高。例如，Alfa Romeo全系配备的碳纤维传动轴，使其拥有更强的传动效率和操控性能。

最后，碳纤维的应用提升了汽车的安全性。车身轻量化使整车重心下移，提高了汽车的操纵稳定性，从而使其运行更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有优异的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的6-7倍、铝的3-4倍。这进一步保证了汽车的安全性。在F1比赛中，我们经常能看到高速撞车的场面，只有采用碳纤车体才能抵御这种强度的撞击。