碳纤维汽车的利与弊

　　今年7月初，宝马公司公布了其酝酿已久的电动汽车发展计划，计划在2013年推出插入式电动汽车Megacity。新的车型并非由现有车型改装而来，而是宝马公司的工程师们卧薪尝胆的一次全新尝试。这款性能优异的“无铁”四座城市用车将会更加轻便，其由两部分组成:包含了传动系统和电池的铝制底盘以及安装在底盘上的碳纤维汽车“骨架”。

　　碳纤维比铝轻30%，比铁轻50%。而且，由于碳纤维具有很强的抗撕裂性，当它被织成格状结构，再融入树脂后，其强度要超过铁。但由于这道工序需要耗费大量劳力且效率很低，因此，大规模生产碳纤维的可能性不高。不过，宝马公司正在试图改变这一现状。

　　早在今年4月份，宝马首席财务官就曾表示:“减轻车重对电动车而言非常重要。宝马汽车将在电动车的生产中使用碳纤维，以替代钢和铝。”

　　宝马公司首先将聚合物加工成纤维状，然后在高温下通过几道工序将纤维碳化，得到厚度仅为7微米的碳纤维，5万根这样的碳纤维拧在一起成为细纱。细纱可以制成纤维织物，再利用模具在高温与高压将纤维织物打造成型，最后将树脂注入模具中让纤维黏合在一起，整个流程可以由机器人在几分钟内完成。

　　在这个过程中获得的碳纤维可以做成汽车的“身体”。该公司表示，除了更轻盈之外，这种汽车的抗挤压能力也令人惊叹。在对车头车尾进行的抗冲击测试中发现，铝制底盘受到挤压会变形，也会吸收部分能量，然而，由坚硬的碳纤维制造的乘客区却安然无恙，甚至侧面来的强力冲击也能让车厢内的假人模型和电池毫发无伤（当然，当安全气囊装置启动时，电池会自动断电）。即便汽车受到猛烈的撞击，车体有所损伤也不用担心，切掉碳纤维受损的部分再黏上新部件，完全可以让汽车恢复原状。

　　碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4倍到5倍左右。数年来，F1车队一直采用碳纤维复合材料制造其赛车的碰撞缓冲构件，从而显著减少了赛事中的重伤事故。

　　其实，早在1992年，美国通用汽车公司就介绍了超轻概念车，该车的车身采用碳纤维复合材料，由手工碳纤维预浸料工艺制造，整体车身的质量为191公斤。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件，可减轻质量68%，从而节约汽油消耗40%。

　　碳纤维汽车的回收利用是难题

　　钢铁和铝很容易回收再利用，但是，碳纤维很难回收再利用，因此，从某种角度来说，碳纤维汽车可能在“人老珠黄”之后成为一堆废物。目前，汽车制造商正同宇宙空间机构合作，试图解决这一问题。眼下，宝马公司一马当先，研发出了最新的处理碳纤维“边脚料”的方法。通过高温分解，这些“边脚料”能够退回到未加工的状态。通过此种方法生产出的复合材料具有碳纤维一半的硬度。

　　碳纤维的另一个优势是不易腐蚀，如果不考虑电池只有10年左右的使用寿命，这种碳纤维电动汽车的寿命可以长达几十年（当然，马达还是需要定期进行检修的），到时，如何让碳纤维电动汽车车主放弃它，可能会让汽车制造商大费周折。