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佐思汽研发布《碳纤维复合材料CFRP新型应用专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第6期》。
本期黑科技月报对汽车碳纤维复合材料的应用现状、新型产品应用、市场规模、主机厂规划、供应商应用案例、专利情况、发展趋势等进行分析研究。
碳纤维是一种理想的轻质材料
实验数据表明，车辆总重量减少10%，燃料消耗将减少6%-8%，碳排放将减少4%-10%，刹车性能、加速性能、操控性能等均有所提升，因此轻量化是汽车减排增效的重要途径。在各类轻量化材料中，碳纤维的成本最高，但其抗拉强度和比强度最高，减重效果最好，是一种理想的轻质材料。
轻量化材料性能对比
碳纤维主要应用于车身结构、底盘、内外饰方面
目前，碳纤维主要应用于车身结构件、底盘部件、内饰件、覆盖件等方面。
中国汽车碳纤维产品专利分布
来源：佐思汽研《碳纤维复合材料CFRP新型应用专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第6期》
专利数量最多的为覆盖件，典型应用有前舱盖、尾翼、车门、顶盖等； 第二大类为车身结构件，典型应用有A柱/B柱、车架/车壳、防撞梁等； 第三大类为底盘部件，典型应用有轮毂、制动盘/片、传动轴/齿轮等； 第四大类为内饰件，典型应用有地板/地毯、座椅等。
汽车碳纤维产品专利类型
来源：佐思汽研《碳纤维复合材料CFRP新型应用专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第6期》
全碳车身、超级电驱等碳纤维新型应用层出
2024年国内外展会上和企业新产品中，出现了CFRP的新型应用，例如全碳车身、碳纤维储氢罐、超级电驱等。
01
全碳车身
用碳纤维复合材料结构取代目前的钢体车身，可大幅减重高达60%，进而提高30%以上的燃油效率。继宝马、奥迪、奔驰等国外主机厂之后，2024年中国仰望、小米等开始通过碳纤维车身实现轻量化，代表车型有比亚迪仰望U9、猛士M-HUNTER狩猎者、小米SU7 Ultra原型车、长城坦克700Hi4-T等。
例如，将在2024年10月挑战纽博格林赛道北环赛道的小米SU7 Ultra原型车，采用了 100% 碳纤维外覆盖件和复合材料底盘件。该车将24 处部件，共 15㎡ 全部更换为碳纤维材质，武装到牙齿的轻量化减重方案，使其总减重大于500kg。
小米SU7 Ultra原型车24处碳纤维材质示意图
来源：公开资料
碳纤维复合材料制品供应商恒瑞（HRC）曾表示，“2024年在中国生产的碳纤维车身汽车有望达到1万辆以上，而到2025年，这一数字还有望迎来突破。”，显示出全碳车身已成为各主机厂轻量化的焦点或目标。但高昂的成本将成为主要阻碍因素，毕竟小米SU7 Ultra原型车的全碳车身成本高达数千万元。
02
超级电驱
2024年8月，广汽埃安夸克电驱2.0下线，其最大的技术创新是使用了非晶-碳纤维超级电驱，其核心点主要为非晶合金定子和碳纤维高速转子的组合。将非晶合金和碳纤维这两种看似不相关的先进材料巧妙融合于一台电机之中，属于一种创新尝试。
相较于传统电机，非晶-碳纤维超级电机在多个方面展现出了无可比拟的优势。在效率方面，其能量转换效率可高达98%以上，远超传统电机的平均水平；在功率密度上，该电机单位重量或体积下能够输出更大的功率。在新能源汽车领域，这款电机将成为提升续航里程、加速性能及整车轻量化的关键。
来源：公开资料
2025-2030年碳纤维将迎来快速发展
到2025年新能源汽车整备质量将降低20%，每车碳纤维用量将≥2%，碳纤维价格也将下降至80-120元/kg。 到2030年，每车碳纤维用量将≥5%，碳纤维价格也将下降至65元/kg。
可以预见，2025-2030年碳纤维用量将迎来提升，其在车身、传动轴、座椅、后备箱盖、防撞梁等部件中的应用开始逐渐增加。
来源：《东风汽车轻量化技术策略》
《碳纤维复合材料CFRP新型应用专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第6期》目录
页数：110页
01
碳纤维复合材料CFRP创新应用
1.1 碳纤维复合材料CFRP应用总述
1.1.1 CFRP简介
1.1.2 CFRP&轻量化
1.1.3 CFRP应用领域
1.1.4 CFRP应用（1）
1.1.5 CFRP应用（2）
1.1.6 CFRP应用（3）
1.1.7 CFRP应用（4）
1.1.8 CFRP应用（5）
1.1.9 2024北京车展上的CFRP应用
1.1.10 2024CES上的CFRP应用
1.1.11 2024年美国展会上的CFRP应用
1.1.12 2024日本展会上的CFRP应用
1.1.13 CFRP创新应用（1）
1.1.14 CFRP创新应用（2）
1.1.15 CFRP创新应用（3）
1.1.16 CFRP制造工艺
1.2 主机厂应用与规划
1.2.1 主机厂CFRP应用
1.2.2 东风汽车CFRP应用
1.2.3 比亚迪仰望CFRP应用
1.2.4 小米CFRP应用
1.2.5 蔚来CFRP应用
1.2.6 奥迪CFRP应用
1.2.7 北汽CFRP应用
1.3 供应商CFRP产品及应用案例
1.3.1 东丽
1.3.2 帝人
1.3.3 HRC
1.3.4 澳盛
1.4 专利分析
1.4.1 汽车碳纤维专利统计
1.4.2 汽车碳纤维关键词
1.4.3 2024年汽车碳纤维主要专利
1.5 总结及趋势
1.5.1 总结及趋势（1）
1.5.2 总结及趋势（2）
1.5.3 总结及趋势（3）
1.5.4 总结及趋势（4）
1.5.5 总结及趋势（5）
1.5.6 总结及趋势（6）
1.5.7 总结及趋势（7）
1.5.8 总结及趋势（8）
1.5.9 总结及趋势（9）
1.5.10 总结及趋势（10）
02
主机厂及供应商新技术动向
2.1 主机厂新技术动向
2.1.1 主机厂-智能驾驶技术动向
2.1.2 主机厂-智能座舱技术动向
2.1.3 主机厂-能源动力技术动向
2.1.4 主机厂-车身底盘技术动向
2.1.5 主机厂-AI及机器人技术动向
2.2 供应商新技术动向
2.2.1 供应商-智能驾驶技术动向
2.2.2 供应商-智能座舱技术动向
2.2.3 供应商-能源动力技术动向
2.2.4 供应商-车身底盘技术动向
2.2.5 供应商-AI及机器人技术动向
2.3 大学及科研机构新技术动向
2.3.1 大学及科研机构-智能驾驶技术动向
2.3.2 大学及科研机构-能源动力技术动向
2.3.3 大学及科研机构-车身底盘&AI及机器人技术动向
2.4 重点新闻跟踪
03
主机厂及供应商专利跟踪
3.1 上汽通用专利
3.2 长安汽车专利（1）
3.3 长安汽车专利（2）
3.4 奇瑞汽车专利（1）
3.5 奇瑞汽车专利（2）
3.6 江淮汽车专利
3.7 比亚迪专利
3.8 亚太新材料专利
3.9 荆门劲驰专利
3.10 宏毅碳纤维科技专利
3.11 凯勒（南京）新材料专利
3.12 光威复合材料专利
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