40多年来，碳纤维厂商一直关注汽车行业市场，碳纤维在汽车领域的应用时有传闻，但规模化应用前景却屡屡屡见不鲜。未能实现。碳纤维最早在汽车领域的应用是1984年福特推出的Econoline全尺寸面包车。碳纤维用于其纤维缠绕传动轴，年产量约4万辆。然而，三年之内，卡车就被淘汰了，成本高是直接原因。在接下来的几十年里，碳纤维轴已经出现在制造商的平台上，但它们仍然是相对小批量的产品。在 2000 年代初期碳纤维汽车，随着大量利用大量低成本碳纤维的超级跑车和跑车的兴起，碳纤维在汽车领域的热度越来越高，但尚未转化为主流汽车应用.
2013年，宝马推出了碳纤维密集型i3和i8系列产品，并建立了专门的供应链来满足纤维和零部件的需求。社会上其他厂商可以纷纷效仿，但没有。 2015年，宝马将“碳芯”多材质概念引入其主流7系碳纤维汽车，获得业界一致好评。从业者认为这是触发广泛采用碳纤维生产的特定组件所需的突破。这一概念已经在宝马即将推出的 iX SUV 上取得了进展。但宝马是例外，而不是常态。在巴黎举行的 JEC World 2017 上，我们注意到至少有十几个 B 柱原型车展示了全碳纤维或碳/钢混合动力车，这是碳纤维在汽车中的“杀手级应用”。一些制造商已经开始部署这项技术，但它还没有真正在全球流行起来。最后，需要付出更多努力来降低成本，以便该应用程序可以直接胜过全钢解决方案。
在 2021 年 11 月于盐湖城举行的 CompositesWorld 碳纤维大会上，行业顾问 Dan Pichler 和 Tony Roberts 指出 BMW i3 平台即将停产，随之而来的是碳的使用量将大幅下降汽车工业中的纤维。他们还强调，目前没有“宣布”的大型碳纤维汽车项目，预计到 2026 年汽车领域碳纤维的复合年增长率只有 2.4%，主要用于赛车、定制和小批量applications 平台的生产。
请稍等。近年来，随着全球对碳中和的倡导以及对汽车轻量化的需求，汽车的内燃机（ICE）逐渐大规模转向电池电力系统。考虑到电池的额外重量，减轻汽车本身的重量是否变得更加重要？这不是预示着对碳纤维的巨大需求吗？对于第一个问题，答案是肯定的，减少车辆质量仍然非常重要。但对于第二个问题，碳纤维仍然只是一个参考因素，前提是它具有成本效益。汽车制造商还有很多减轻汽车零部件重量的方法，比如用铝代替钢，而碳纤维并不是唯一的解决方案。
最近，人们对将复合材料应用于电动汽车 (BEV) 的轻质电池外壳产生了浓厚的兴趣。这在 2021 年 11 月由美国塑料工程师协会主办的汽车复合材料会议和展览会上得到了证实，该会议的主题演讲集中在玻璃纤维外壳上。这些外壳比金属轻，并以具有竞争力的成本集成了所需的热、可燃性和 EMI 屏蔽功能。
尽管碳纤维在汽车应用中的未来不确定，但大批量碳纤维结构的替代品继续显示出良好的经济性。如今，越来越多的卡车平台配备了由抗紫外线玻璃纤维片状模塑料 (SMC) 制成的复合床。 IACMI（美国）与 Volkswagen of American（美国）合作的一个项目展示了玻璃纤维 SMC SUV 举升门。它比钢轻 36%，经常性成本低 9%。另一个 IACMI 项目表明，与纯 PA/PPE 工程热塑性塑料相比，在聚丙烯中添加 10% 的分段切割可再生碳纤维导致注塑零件重量减少 40%，零件成本降低 30%。这不仅为回收碳纤维提供了机会，也为由纺织 PAN 和煤焦油沥青等低成本前体制成的纤维提供了机会。
传统碳纤维在汽车上的应用走到尽头了吗？不完全是，但不要指望像宝马 i3 这样的碳纤维密集型汽车会在量产中回归。以 10 美元/磅（22 美元/公斤）的成品成本实现 50% 的纤维体积碳纤维结构部件本身就是一条艰巨而狭窄的道路，需要在整个制造链中进行改进。在不久的将来，我们预计碳纤维（可能是拉挤成型）在混合包覆成型结构中用作增强元件，包括结构电池外壳，其中玻璃纤维增强聚合物构成平衡。
复合材料在汽车市场前景广阔，以玻璃纤维为主，传统碳纤维的应用进一步增强。对于再生碳纤维和由替代前体制成的纤维的供应商来说，机会空间要大得多。
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