5 CFRP作为电动汽车的车体结构

英国材料系统实验室关于材料对汽车轻量化和降低生产成本的研究表明，汽车质量每减轻10%，油耗可降低6%。现有材料中，CFRP的轻量化效果相对较好；加之，汽车设计和复合材料技术的快速发展。这些都使得CFRP在汽车制造领域的应用速度远远超出人们的预期。

BMW公司BMWi型车的推出引领了这一潮流。2008年，BMW公司在慕尼黑召开会议，目的是让城市交通技术发生彻底的变革，其建立了一个“i计划”的智库，任务就是“忘掉以前所做的一切，重新思考一切”。2009年，该智库形成了一个全新的节能概念——“BMW有效动力愿景”，奠定了BMW公司后续研究的思想基础，它要求对车身和驱动系统进行专门的设计，以达到全新的节能性，而此前的想法都是将已有的节能技术集成到既有的模板中。2011年，BMW公司确立了“天生电动技术”，创立了BMWi品牌，其让人们在日常驾驶出行中用上了全电动能源。2012年，兼具高能效和更优异运动跑车性能的BMWi8概念车推出，其采用CFRP、铝和钛等轻质材料，实现了突破意义的减重；同年，全新BMW i3电驱动系统推出，实现了零排放。2013年，BMW i3实现量产。2014年，BMW i8实现量产。2016年，BMW公司在美国拉斯维加斯消费电子展上推出BMW i 未来互动愿景概念车；同时推出BMWi3（94Ah）型新车，该车整车质量仅1 245kg，一次充电续航里程可达200 km，且百公里加速时间7.3 s，灵活性独特。

BMW公司通过与SGL汽车用碳纤维材料公司合作，历经10多年研发，开始生产自己所需的碳纤维。其BMWi3型车中生命模块的制造工艺：将碳纤维织成织物后浸润于专用树脂中，制成预浸料；将预浸料热定型成刚性车身零件；采用专门开发的技术，将车身零件全自动地黏合成完整的车身部件。所得CFRP车身具备极高的抗压强度，能承受更快的加速度，整车的敏捷性和路感都非常好。

6 CFRP作为新概念货运卡车的车体结构

世界零售业巨头沃尔玛公司在28个国家的63个区域拥有11500家门店。其在美国拥有1支由近6 000辆货车组成的卡车车队，它们会将产品送至遍布于美国的数千家门店。该车队为保持持续的生存能力和效率，一直以“行驶里程更少，运输量更多”为目标，依靠提高司机驾驶技术、采用先进牵引挂车、改进过程与系统筹划等措施，实现2007—2015年间车队行驶超480万km，运送集装箱数超8亿，运输效率较2005年提高84.2%。

其中，牵引挂车的性能对实现“多拉少跑”的目标关系重大，故沃尔玛公司投入巨资开展“沃尔玛先进车辆体验”的新概念卡车研究计划。已研制的新概念卡车集成了空气动力学、微型涡轮混合动力驱动系统、电气化、先进控制系统，以及CFRP车体等前沿技术。主要技术创新：先进的空气动力学设计，整体造型优雅，气动性能较现行的Model 386型卡车提高20%；微型涡轮混合电力驱动系统清洁、高效、节油；司机座位设计于驾驶室中央，具有180°的视野；电子仪表盘可提供定制化的量程和性能数据；滑动型车门和折叠型台阶提高了安全和安保性能；空间宽敞的驾驶室设有带折叠床的可伸缩卧室。牵引挂车的整个车身采用CFRP制成，顶部和侧墙均采用16.2 m长的单块板材，其优异的力学性能可确保车体的结构强度；采用先进黏结剂黏合，尽可能地减少了铆钉数量；凸鼻形的造型设计可在充分保证载货容量的前提下，有效提高气动性能；低剖面LED灯光更节能、耐用。

目前，该计划已完成84%的任务量，但仍有许多创新性技术有待继续研发。可以预见，沃尔玛公司的新概念卡车对推进卡车技术的进步和拓展碳纤维的应用，有非常大的作用。

（后续请见碳纤维的十六个主要应用领域及近期技术进展(四)）

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