商业快报|顶级跑车为什么都偏爱碳纤维材料?


男人爱车 , 更痴迷全碳纤维车身的超级跑车 , 他们就是传说中的碳粉 。
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各大奢侈汽车品牌时不时祭出碳纤维 , 引众人顶礼膜拜:Hennessey Venom F5、迈凯伦Speedtail、Koenigsegg Agera RS、雷克萨斯LFA等遥不可及的跑车上 , 都采用全碳纤维机身 , 自带运动与性能光环 , 引人顶礼膜拜 , 而汽车的内饰装潢、外观质感升级在碳纤维的包装下也能发挥的淋漓尽致 。
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碳纤维是什么?
碳纤维是由碳元素组成的纤维 。 标准弹性率碳纤维的碳素含量在90%以上 , 高弹性率碳纤维就几乎是由100%的碳素组成 。 碳以外主要的元素是氮 。
它由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌 , 然后碳化及石墨化处理而成 。 换言之 , 这是一种完全由人工干预制造而成的无机物材料 。
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超级跑车为何偏爱碳纤维?
2010年宝马在i3、i8上使用了碳纤维 , 开启了碳纤维在汽车上的应用 。 此后碳纤维陆续应用在汽车框架 , 座椅 , 机舱盖 , 传动轴 , 后视镜等车身上 , 那么超级跑车为何偏爱碳纤维呢?主要有以下几方面:
1、轻量化:碳纤维最大的优点就是轻 , 密度一般在1400~2000kg每立方米 。 其重量比钢轻3/4 , 比铝轻1/3 , 是实现汽车轻量化的完美材料 。
一般而言 , 车重减小10% , 油耗降低6%~8% , 排放降低5~6%, 0-100km/h加速性提升8-10% , 制动距离缩短2~7m , 最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升 。
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2、稳定性:车身轻量化可以使整车的重心下移 , 提升了汽车操纵稳定性 , 车辆的运行将更加安全、稳定 。
3、安全性:碳纤维还具有极佳的能量吸收率 , 碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍 , 进一步保证汽车的安全性 。
4、可靠性:碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度 , 钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50% , 而碳纤维复合材料可达70-80% , 在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性 , 降低了轻量化后带来的安全风险系数 。
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5、提高寿命:汽车上一些配件要求耐腐蚀 , 要经过高温 , 低寒 , 烟雾的考验 , 普通金属件不能保证不同环境下的使用寿命 。 碳纤维不存在腐蚀和生锈问题 , 就增强了汽车部件的使用寿命 。
6、高端奢华:车身和内饰采用碳纤维材料 , 简洁而富有科技感 , 立体感强 , 高透亮度 , 脱离塑料质感化身高大上 , 充满跑车独有的运动气息 , 散发高贵气质 。
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既然碳纤维在汽车领域的应用有如此多的优势 , 那么为什么汽车不能推广使用碳纤维材质呢?
这是因为碳纤维价格非常贵的缘故 。
碳纤维为什么这么贵?
1、碳纤维的生产成本高
碳纤维的生产是一个十分复杂的系统过程 , 从原丝的制备到预氧化碳化石墨化 , 再到上浆封装成品 , 每一步的制作工艺都有很高的要求 , 需要高精度的控制 , 多设备的要求是很高的 。 初期设备投入和维护成本较大 , 是造成碳纤维价格较高的原因之一 。
尤其是后期碳化石墨化需要很高的温度 , 生产过程的高耗能也是碳纤维成本高的另一个原因 。


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