为什么这么贵？揭秘最奢侈的汽车材质碳纤维

　　翻开元素周期表，看客老爷你们觉得谁是最伟大的一种元素？

　　有人说是氢，它是宇宙的能量来源；

　　有人说是氧，它让生命轮回不息；

　　有人说是铁，它是工业的先驱者；

　　有人说是硅，它开创了互联网时代；

　　而小编觉得，最伟大的元素必须是碳。

　　它是有机物的底层框架（甲、乙、丙、丁烷...）；

　　它是生命的唯一基础（硅基生命大雾）；

　　它见证人类文明从有到无，直至繁荣（化石燃料）；

　　它是目前计算年龄的重要手段（同素异形体）；

　　它还造就了21世纪最伟大的营销骗局——钻石（妹子们别打我）。

　　在汽车领域，碳也是应用最广泛的一种元素，燃油、轮胎、塑料、皮质...哪样都跟碳有关；

　　这种元素还有强大的潜力可挖，比如热衰减性能极高的陶瓷刹车盘，以及今天将着重介绍的碳纤维材质车身。

　　●有机物还是无机物？

　　从成分上看，碳纤维就是一种含碳量95%以上的材料，跟家里烧的炭没多大区别，但其结构与炭完全不同。这种材料是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌，然后碳化及石墨化处理而成。也就是说，这是一种完全由人工干预制造而成的无机物材料。

　　●原来是“织”出来的？

　　简单来说，碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。原料不同，制作出来的碳纤维也完全不同，其中由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维，其生产工艺较其他方法简单，产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。

　　不同厂商生产的产品因为“编织”方法不同，碳纤维材质的性能也有所差异，由长纤维“编织”而成的材料则在轴向上有极大的可受力强度，垂向则不是很理想，适合用来做超高强度绳索。兰博基尼用的锻造复合材料（Forged Composite）使用的是短纤维为基体编织（没有明显纹理），所以各个方向可受力强度都很均匀，并且有弹性，适合用于制作座椅，Aventador J车型使用的一种全新碳纤维材质名为“Carbonskin”，是由浸泡在环氧树脂中的碳纤维提炼而成，其纤维结构更稳定，表面摸起来甚至有柔软的感觉。

　　总之，制造碳纤维就像织毛衣，不同方法、不同添加物，不同工艺织出来的造型、性能、以及应用都有极大差异。碳纤维可以用来做轻质的高强度覆盖件，同样也可以用来制作舒适度堪比沙发的超跑座椅。

　　●能用来干什么？

　　碳纤维具有许多优良性能，其轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变。并且非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

　　这么多优异的性能，让碳纤维材质在各种领域都有广泛的应用，比如高尖端领域，航天器（电磁屏蔽）、医疗器械（耐腐蚀）、桥梁隧道（高强度）等等，民用领域的鱼竿、球拍等等。

　　在汽车制造领域，各个厂商为追求节能减排都在尽力进行车身材料的轻量化，然而目前依旧以钢铁为主，全铝合金车身是重要趋势，例如使用全铝车身的捷豹XE，铝合金应用高达75%。但能采用全碳纤维材质车身的车型造价实在太高，目前完全没有量产的可能性。

　　2014年日内瓦车展，著名超跑品牌——科尼赛克发布了一款One:1超跑，因为大量使用碳纤维材质，整备重量只有1341kg，发动机马力正好也是1341马力（1马力带动1kg），可以说是超跑界图腾式存在。然而就在前几天，有一台One:1在纽北测试的时候，因ABS故障而出事故，我们都知道碳纤维是一体成型编织出来的，毛衣撕烂成这样显然没法修复，所以这台价值1亿人民币的超跑除了发动机基本都可以扔了。

　　●为什么这么贵？

　　碳纤维的制备是一个系统工程，它包含一系列复杂的物理化学反应，一些反应的机理还未研究透彻，一些反应所需要的设备难以达到更高的要求，制备难度很高。特别是那些有不同结构、性能要求的部件，制作要求就更高，所以碳纤维汽车造价高的原因，除了高性能碳纤维（T1000）本身制作难度大外，根据不同要求进行定制化制造也算在成本之内。

　　国产的碳纤维制造技术一直处在受到外国封锁，虽然经过几代人的不断努力，但目前也只能生产T300/T800中低端型号（不计成本的军工制品除外），而拥有专利的日本/美国少数碳纤维制造公司目前在国际市场上也一直处在垄断地位，这也是高质量碳纤维价格居高不下的重要原因。