玻纤复合材料减重性价比最高，可较好满足汽车轻量化需求

节能减排推动汽车轻量化产生和发展。按照工信部规定，我国汽车二氧化碳排放标准要从 2015 年的 155g/km 降到 2020 年的 112g/km，乘用车企业燃料消耗也要从 2015年的 6.9L/km 降到 2020 年的 5.0L/km，节能减排需求逐渐提升。按照学术界公认水平，汽车所用燃料的 60%是用于消耗汽车自身质量，燃油车质量每下降 10%，油耗将下降 6-8%，排放将下降 4%；汽车整车质量减少 100kg，油耗降低 0.5L/100km，加速性能提升 8%至 10%。

由于车辆轻量化可从材料、结构、工艺等方面实现，因此，近年来，随着我国汽车重量逐渐减轻，轻量化材料使用量逐渐提升，逐步替代传统金属零部件。按照工信部委托中国汽车工程学会制定的《节能与新能源汽车技术路线图》的规划，到 2030 年，我国汽车将减重 40%，铝合金、镁合金、碳纤维的单车用量将分别达到 350kg、45kg 和车重的 5%，增长迅猛。

《节能与新能源汽车技术路线图》

资料来源：中国汽车工程学会

玻纤复合材料减重性价比最高。目前，高强度钢、铝合金、镁合金、纤维增强复合材料是最具有应用前景的轻量化材料。高强度钢因其强度极高，在汽车底盘、车身关键部位的使用无法取代。铝合金减重效果较好，成本适中，工艺成熟，生产效率高，是当前应用最广泛的轻量化材料。镁合金减重效果非常好，但镁的化学性质活泼，存在质量不稳定、价格昂贵且不耐腐蚀等不利因素，制约了其在汽车上的大规模应用。玻纤复合材料成本优势明显，且减重效果极佳，在前翼子板、发动机罩、尾板等汽车内外装饰件部位得到广泛应用。碳纤维复合材料减重效果最好，减重能力是铝合金等材料的 2 倍，且强度高，受热不易变形，但成本高，目前主要应用于航空航天和体育休闲领域，很少用于汽车领域。未来，随着碳纤维制备工艺的进步和规模效应不断凸显，其必将得到广泛应用。

轻量化材料减重效果与成本对比

资料来源：Pacific Northwest National Laboratory

除减重外，纤维增强复合材料还能给汽车带来其他好处。玻纤增强树脂强度高、耐高温耐腐蚀、加工性能好、可整体成型减少零部件紧固和接头数目、可制造“A”级表面汽车外覆盖件，是制造汽车覆盖件最理想的材料。碳纤维增强复合材料能量吸收率极好，碰撞吸收能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍，可以使车辆运行更安全稳定；碳纤维增强复合材料疲劳强度也极高，可达到抗拉强度的 70-80%，远超钢和铝的 30-50%；碳纤维增强复合材料还具有很高的震动阻尼，轻合金需要 9 秒才能停止震动，碳纤维复合材料只需 2秒就能停止，提高了乘员的舒适性。

轻量化材料综合性能

资料来源：塑料工业协会，复合材料协会