■本报记者 张鹏

　　日前，宝马i3量产版车型正式发布。与此同时，作为宝马i品牌下的首款新车，同时也是世界上首款紧凑型纯电动MPV车型，其采用的碳纤维车身也自然成了业界议论的焦点。
　　随着节能减排和汽车轻量化大方向的日渐明晰，以及碳纤维行业的不断成熟与发展，碳纤维材料或成汽车界“瘦身革命”的领导者。

何谓“碳纤维车身”？

　　顾名思义，“碳纤维车身”就是用碳纤维制作的车身。而“碳纤维”则是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是含碳量高于90%的无机高分子纤维。
　　作为一种力学性能极为优异的新材料，碳纤维的比重还不到钢的1/4，而且，其树脂复合材料的抗拉强度一般也都在3500Mpa以上，单此数值就是钢的7-9倍。此外，碳纤维的抗拉弹性模量也要明显高于钢。
　　“轻质抗腐蚀”、“轴向强度高”、“耐磨耐高温”是碳纤维给人留下印象最深的几大特性，同时也是其广泛应用于军事、工业、建筑等领域的基石。不过，也并不能盲目地认为“碳纤维”就是所谓的“万能材料”，它也有其自身的一些“软肋”。比方说其耐冲击性较差，很容易受到损伤，而且在强酸作用下会发生氧化，与金属（比如铝）复合时还会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。所以，一般来讲，碳纤维在使用前都要进行表面处理。

碳纤维与汽车结缘

　　然而，即便存在些许瑕疵，也依然不能掩盖碳纤维助推生产生活的强大动力。而由于其自身质量小、强度高、能有效降低油耗等超强特性，碳纤维与汽车结缘其实只是时间问题。
　　碳纤维最早应用于汽车领域，是在上世纪80年代初，不过，当时对碳纤维的使用仅仅局限于赛车车身的板件，其目的也仅是为了减轻赛车的重量。而且，当时的碳纤维板本身压根就没有提供任何的车身刚性，所以当时的PORSCHE959使用的是一体金属车架，而Ferrari288GTO、F40、DIABLO等使用的也都是钢管式车架，时下风靡的一体式碳纤维车架还无迹可寻。

汽车构件“碳”化升温

　　而最早出现的一体式碳纤维车架也同样来自赛车场。1981年，McLarenMP4/1的设计师 JohnBarnard设计了全世界第一个一体式碳纤维车架。在如今超级跑车的行列中，McLarenF1、FerrariF50、FerrariEnzo、BugattiEB110SS使用都的是一体式碳纤维车架。
　　此外，其他声称使用碳纤维的车辆，则更多的是将其使用在车架补强或其他装饰部分上。如福特和保时捷生产的GT型赛车发动机机罩已全部采用碳纤维材料，奔驰的57S型轿车以碳纤维替代原来的木质内饰，通用雪佛兰轿车则采用碳纤维的底盘内饰材料，宝马公司也将M6型轿车的顶篷全部采用碳纤维。
　　现如今，碳纤维复合材料已经在汽车行业得到广泛应用，无论是传动轴、刹车片，还是尾翼、引擎盖，都能看到“碳纤维”的身影。虽然目前还主要是用在豪华车身上，但业内专家预计，整个汽车领域车体构件的“碳化升级”已是大势所趋，而随着以后碳纤维成本的降低和世界范围内对环保要求的提高，碳纤维在汽车行业的前景一片光明。

“豪门”气质成阻碍

　　虽然汽车“碳化”已成新潮，但作为一种技术密集型的关键材料，如何降低碳纤材料的生产周期、成本，摆脱其与生俱来的“豪门”气质，正逐渐成为其在汽车领域深度推广的阻碍和瓶颈。
　　据悉，一款超级跑车承载结构的车身从胶合、烘干再到冷却，不仅工序繁多，更需要长达4天时间。而耗时颇长又几乎无法自动化的进程，自然给碳纤维在汽车领域的应用披上了“复杂”、“繁琐”的外衣。
　　此外，制造成本也是阻碍“碳纤维汽车”平民化进程的关键因素。据日本媒体报道，2008年汽车用钢材的价格约为100多日元／kg、铝合金材料约为300-400日元／kg，而汽车用碳纤维复合材料的成本则高达数千日元／kg。而为了尽快降低新材料的成本，日产汽车、本田汽车、东丽公司以及东京大学等高校研究机构已经确定，在2015年前后使这一材料技术达到商品化阶段，从而摘下其“昂贵”、“奢侈”的面具。

贵族车身平民化

　　其实，“贵族车身平民化”是汽车技术革命的必然趋势。早在最初，为了能将赛车相关技术尽量平民化，FIA（国际汽车运动联合会）允许GroupB赛车可以使用任何技术的前提，就是规定相关赛车必须生产200辆民用版本公开发售，以此推动汽车发展。
　　而如今，现代汽车不断经历的“材料革命”，让碳纤维备受世人推崇，平民化进程只是时间问题。在兰博基尼、迈凯轮等高端跑车品牌还在加速进行碳纤维材料使用和推广的同时，宝马已从今年起开始将碳纤维材料用于制作小型汽车的车身了，贵族材料平民化道路正式发端。
　　而这一切，则主要归功于“剁断碳纤维”（ChoppedCarbon）的使用。经过松脂浸湿，“剁断碳纤维”便单个成型，再通过钢制机器的加压升温后，就会引起结构的化学反应。6分钟的全过程，极大地缩短了以往近4天的生产时长，也就满足了批量生产的需要。虽然坚固性有待加强，但由此得到的材料强度可以和钢媲美，且其重量更是只有钢的一半。
　　现在，宝马i3的量产计划已经宣告了“平民碳纤维车身时代”的正式来临，而小型汽车碳纤维时代的开启，也势必会引领汽车领域新一轮的材料革命。