引言

近期，HRC设计工程部长刘敏先生接受了《2022汽车材料与制造工艺年鉴》杂志采访，回顾了2021年碳纤维复合材料在汽车零部件上的应用趋势，重点提及了新型飞行汽车全车身碳纤维的应用前景，并对2022年碳纤维复合材料在汽车领域的发展前景保持乐观。

复合材料在汽车领域的应用如任何新兴材料的推广一样是个循序渐进的过程，而近期这个过程有了明显的加快的趋势，一个重要推动因素是2050年全球实现零排放的总体目标及随之而来的各国在碳达峰及碳中和方面出台的各项积极举措，这也直接导致了电动汽车市场的激增的市场需求。随着电动汽车的市场投入量的增加，主机厂对汽车轻量化的需求也愈发迫在眉睫。碳纤维复合材料由于高比强度与高比刚度等性能，在汽车上的应用也逐渐呈现新的应用趋势。这些趋势主要体现在由车身覆盖件、内饰装饰件向结构件、悬架系统应用扩大，以及代表未来出行概念的新型飞行汽车的全车身应用等多个方面。

（HRC汽车量产基地）

汽车车身覆盖件的应用趋势主要体现在碳纤维复合材料在中高端跑车车身覆盖件的应用需求稳定持续增加。碳纤维制品因其独特的编织纹理及外观造型可以提供跑车独特的视觉冲击与运动体验。主机厂高端车型对这方面碳纤维的需求一直持续保持增量，主要涉及的部件有四门两盖、翼子板、顶盖、后尾门、后视镜、扰流板等。这类部件因为一般高端跑车量级不大及设计造型独特的需求，多数采用的是传统的热压罐工艺，以此来保证良好的外观纹理及线条造型。另外SMC材料在中低端车型车身上的应用也出现增加趋势，尤其是低密度A级表面产品的应用。国内外多家知名SMC材料供应商明确表示，正在开发相关的材料以满足将来汽车应用的快速增长需求。

（HRC自主研发产品，左为碳纤维机盖，右为碳纤维车门）

内饰装饰件的应用趋势，2021年多个车型项目在汽车内饰上寻求概念突破。对新材料、新的环保材料的应用需求大大增加。其中以碳纤维锻造纹理，天然纤维的应用需求等最为迫切，多家主机厂已经明确表示，在新一代的车型应用中会考虑碳纤维及天然纤维的应用。这对碳纤维的不同纹理的编织方式与对应的工艺需求提出了一个新的应用方向及挑战。

（HRC自主研发产品，天然纤维后保险杠下饰板）

车身结构件的应用趋势，除了车身覆盖件的应用之外，整车碳纤维乘员舱（地板、侧围、防火墙、顶盖、行李架等）的应用需求也在增加，全年据不完全统计，国内至少有4到5家主机厂有类似的项目开发需求。此类部件的应用挑战较大，主要体现在整车的扭转刚度、碰撞等CAE分析难度较大，HRC旗下公司Engenuity在这个专业领域拥有近30年的经验且有非常成熟的相关案例及解决方案。

（HRC自主研发产品，碳纤维侧围）

复合材料在汽车上的的应用趋势除了产品应用端的多样化外，对复合材料的开发工艺需求也是种类繁多，不同的工艺满足不同的产品需求。热压罐、预浸料模压，碳纤SMC、热塑性带材模压、back-injection多种工艺路线在不同的汽车应用场景提供了概念应用方案。随着主机厂对碳纤维工艺的了解，可以根据不同的产品要求与不同的产品量级，在开发初期就定义选择工艺。尤其值得一提的是，今年热塑性复合材料的应用逐渐抬头，在一些案例上的应用明显增加，如座椅靠背采用热塑带材模压与注塑一体化工艺，地板加强板采用热塑模压工艺等。

（HRC生产设备实景图）

同时2021年飞行汽车的兴起。对整机使用碳纤维也提供了契机与挑战。多家主机厂目前布局飞行汽车的应用。如小鹏汽车X2、吉利汽车、长城等在此方面都有布局，作为小鹏汇天X2的碳纤维整机制造独家合作方，HRC已经成功完成多批产品交付，为行业树立了标杆。为了满足飞行汽车的特殊工况需求，碳纤维的应用已然成为此行业应用的重中之重，必选材料。

（小鹏旅航者X2飞行汽车在2021年进博会的HRC展台上展出）

汽车轻量化应用开展如火如荼，期待在2022年复合材料在汽车应用上能够不断实现产量，种类等多个维度的进一步突破。让我们拭目以待！

（HRC设计工程部长 刘敏先生）