新能源汽车轻量化发展与碳纤维材料的未来趋势如何？

汽车要达到发达国家每消耗1L汽油行驶的里程，最终必须减重50%～60%的目标，而综合性能最理想的材料是碳纤维增强塑料（CFRP），但目前成本较高。

为了实现轻量化和低成本，需要研发新型高效、安全、相对轻量和成本可以接受的动力电池。近年来，各种新型电池的研发取得了显著进展，特别是燃料电池和金属-空气类电池，均达到了500km的续驶距离，2015年起将逐步实现产业化。

目前，碳纤维（CF）正向低成本的通用级产品和超高性能产品发展，以满足汽车和航空航天领域的高需求。低成本CF包括大丝束PAN-CF的生产高效化和高性能化，以及选用廉价的PE、木质素及混合聚合物的熔纺工艺及纺织用腈纶。此外，超高性能品有东丽株式会社的T1100G和M70J，三菱丽阳的MR-70及ASI的超碳纤维。

CFRP成型技术的进步与发展趋势，包括热塑性树脂非承力件和热固型树脂作为汽车承力件的成型时间均得到了大幅缩短，使得CFRP部件的生产效率显著提高。以“TEEWAVE”AR1车为例，与钢制品相比，部件数减少至1/20，并减重约53%，二氧化碳排放量减少约9%。

此外，各种新型添加剂的应用也提高了汽车零部件的性能和功能。例如，陶瓷中空微纳米粉体添加剂（CHMNP）来源于发电厂的粉煤灰，经特殊加工处理后，变成Al2O3和二氧化硅为主成分的微纳米粉，售价只有6～7元/kg，低于所用塑料价格。

总之，新能源汽车的轻量化和产业化需要借鉴国外成功的经验，以整车厂为主开展与电池、汽车配件及主要材料供应商的紧密协作。同时，加大自主创新的研发力度，利用海外的科技和人才资源，走跨越式发展的道路。