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未来汽车首先会考虑新型的车身材料，包括车体以及车架等多种方面。除了目前大量使用的合金金属之外，未来汽车在高分子材料上的运用将会更加多样化。未来汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成，并且还将考虑零部件的通用性以及材料的回收便捷性问题。


新型车身材料已经投入量产

未来的汽车由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％，这已经说明轻量化设计具有极大的潜力。

于此同时，研究汽车新材料的最终处置问题也由此变的重要起来。从某种程度上讲，回收问题关系到将来的生存与发展。目前，汽车上约占自重25％的材料无法回收再用，其中三分之一为各种塑料，三分之一为橡胶，还有三分之一为玻璃、纤维。世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。现在可以通过三种途径进行回收：颗粒回收，重新碾磨；化学回收，高温分解；能源回收，将废弃物作为燃料。

新材料需要降低成本才能获得推广

制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格。作为主要新材料的高强度钢、碳纤维增强材料、玻璃纤维增强材料、铝和石墨增强，其成本分别为普通碳钢的1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。



碳纤维构件已经成为赛车减重的首选

如玻璃纤维增强材料将在成本上成为钢材的有力竞争者，虽然它的重量减轻有限，但价格却能为用户接受。石墨合成材料尽管性能良好，但因其成本居高不下，目前它在汽车工业上很难有所作为。

制造工艺决定使用范围

采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的，汽车工业正在努力开发新的制造方法，对传统的工艺进行更新。例如：适用于轻量化设计的连接工艺今年来有所发展，如德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50％。


激光焊接将会成为主流

又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5～3mm，限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。

汽车外装及结构件用碳纤维增强塑料复合材料

碳纤维增强塑料复合材料称为CFRP，是一种纤维和塑料复合而成的材料。增强用的纤维可以为碳纤维、玻璃纤维和高强度合成纤维。母体树脂根据使用要求，可用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯等。汽车上常用的是碳纤维、玻璃纤维和热固性树脂的复合材料。

CFRP作为汽车用材料具有材质请、设计灵活、便于一体成型、耐腐蚀、耐化学药品、耐冲击、着色方便等优点，但在这种材料用于大批量汽车生产时，与金属材料比较还存在着生产效率低、可靠性差、表面加工差、材料回收困难等方面的问题。-cfrp.com.cn

CFRP材料可用于制造汽车顶棚、空气导流板、前端部、前灯壳、发动机罩、挡泥板、后端板、三角窗框、外板等外装件。用碳纤维增强塑料复合材料制成的汽车零件，还有传动轴、悬挂弹簧、保险杠、车轮、转向节、车门、座椅骨架、发动机罩、格栅、车架等。

来源 雅虎汽车