日前，宝马汽车公司在法兰克福会展中心公布了i3纯电动汽车及i8插电式混合动力汽车。这两款车值得关注的原因，不仅在于它们是高档品牌推出的新能源汽车，还在于它们主打“碳纤维汽车”概念。

如今，汽车行业已经成为碳纤维材料最具潜力的消费者。由于对汽车轻量化和安全性能的要求不断提升，碳纤维成为关乎汽车未来发展的热门话题。面对碳纤维需求日益增长的趋势，相关供应商都在努力削减成本，同时提高生产技术和产能，以满足市场需求。

企业抱团共担成本

7月底，14家公司在美国联合宣布，将成立联合企业，与美国橡树岭国家实验室合作开发新型碳纤维。利用这项新技术，将令碳纤维的价格从目前的每磅15～20美元降至5～7美元。参与的公司包括佛吉亚集团、3M公司、陶氏化学公司、联合技术公司等国际知名化工企业。目前，橡树岭实验室正在建设总投资3500万美元的试验厂，产能为25吨碳纤维，联合企业的相关方将利用该厂测试各种新的原材料。

测试项目的能源合作总监雷蒙德•伯曼说：“要大幅降低碳纤维的生产成本，必须形成批量生产规模，我们现在左右为难。一方面，需要打开市场，靠提高产销量降低成本；另一方面，必须降低成本，靠降低价格提升数量。”

有迹象表明，这个看似自相矛盾的循环正在逐渐被打破，越来越多的企业开始在该领域加速发力。去年，宝马与西格里集团达成合作伙伴关系，为将在2013年上市的i3电动汽车生产增强型碳纤维塑料。戴姆勒则与世界最大的碳纤维制造商东丽工业公司建立合作关系，为即将上马的汽车项目生产新材料。陶氏化学也有动作，今年6月，其在美国密歇根州米德兰市与土耳其AKSA成立合资公司，主要生产碳纤维。据悉，AKSA是世界最大的晴纶纤维制造商，于2008年涉足碳纤维行业。

据了解，宝马、戴姆勒及兰博基尼等汽车企业也找到了各自的合作伙伴，共同开发、生产比钢铁强度还高的碳纤维材料。

低价原料逐步“上岗”

过去，碳纤维材料只是那些不计成本的超级跑车的专属用品。随着碳纤维技术不断发展，其价格逐步下降，这一市场快速升温。目前，虽然碳纤维的价格仍然不低，但已经降到能被高档汽车接受了。

碳纤维材料是由非常细薄的碳丝股绞在一起织成的纤维。它之所以价格昂贵，是因为生产这种碳纤维聚合物细丝的原材料来自价格不菲的石化产品，特别是其转变成纤维的过程需要消耗大量能源，由纤维变成零部件又需要较长时间。如今，成本难题正在被供应商逐一解决，特别是即将成立的联合企业与橡树岭之间的合作可能会有重大突破。

据悉，为了削减碳纤维的生产成本，联合企业将测试一系列更便宜的原材料。其中，最有前途的材料之一是木质素，它是木浆转化为纸浆过程中的副产品之一。雷蒙德•伯曼认为，木质素有可能取代以石油为原料的高分子材料来制造碳纤维。据伯曼介绍，制造碳纤维的高分子材料占碳纤维总成本的近一半，如果能有木质素这样的替代品，将大幅削减碳纤维的成本。

目前，橡树岭的实验人员仍在寻找将木质素快速提纯的方法，只有提纯后它才能制成纤维。与此同时，企业方面在寻找其他方法削减成本。例如，尝试使用聚烯烃作为碳纤维的原材料，它是一种从石油中提炼的物质，使用这种材料，可以在碳化过程中减少15%的原料损失，对降低成本有很大帮助。

新工艺发力

另据了解，汽车企业也在努力研发能大幅降低碳纤维零部件生产成本的新工艺。去年9月，兰博基尼与卡拉威高尔夫公司达成合作伙伴关系，合作开发出复合锻造碳纤维零部件生产工艺。复合锻造不需要传统的碳纤维织布，而是将碳纤维细丝切成1英寸左右的小段，与树脂混合后放入加热的模具中加以高压最终成型。使用这种工艺制造零部件只需要几分钟，使用传统方法则需要几小时。

“对于碳纤维行业而言，汽车业无异于巨无霸。”伯曼说，“如果让世界上每一辆汽车都使用1磅碳纤维，那么其需求量将超过目前全世界碳纤维产能的总和。一旦有革命性技术出现，碳纤维市场将实现真正的腾飞。”

相关报道：

碳纤维不甘做温室中的花朵

处于起步阶段的碳纤维产业正逐渐形成。其中，一家名为桑拉普纤维复合材料公司的企业格外抢眼。据悉，该公司已为雪佛兰克尔维特Z06生产了挡泥板，为雪佛兰克尔维特ZR1提供发动机盖、翼子板、车顶及其他组件，为道奇蝰蛇和福特谢尔比GT500生产改装组件。该公司目前碳纤维零部件的销量只有几千件，它希望向更大的市场迈进，令每年订货量上升到5万件。

普拉桑总裁吉姆•斯塔盖德称，该公司已经开发出一套生产周期更短、成本更低的生产工艺，能使产能达到5万件。虽然他没有透露任何与碳纤维零部件成本有关的信息，但他认为，不久以后，中级高档车将能用得起碳纤维零部件。“碳纤维正在走出超级跑车的温室，逐步进入各类高档汽车的花园中。”他说。

普拉桑公司总部位于美国佛蒙特州本宁顿市。该公司最近宣布，将斥资1800万美元，在密歇根州大瀑布市建立新的碳纤维工厂。普拉桑的母公司普拉桑•撒萨是一家专门生产军用车辆装甲的以色列企业，曾为伊拉克战争及阿富汗战争中使用的防地雷装甲运兵车生产装甲。

通过提高生产效率，普拉桑令车身外覆盖件的生产周期由原来的90分钟缩短为17分钟。同时，该公司研发出了名为“挤压法”的面板生产方法，用以取代传统飞机制造业生产碳纤维零部件所采用的热压反应釜。传统热压反应釜需要消耗巨大能量来加热，同时对操作过程的要求十分严格。替换热压反应釜不仅能节省加热所需能源的费用，同时能提高零部件的生产效率。

“随着生产工艺逐步完善，下一步要做的是为生产碳纤维找到更便宜的原材料。”斯塔盖德说，“我们有可能用从波音787飞机上回收的废纤维来生产碳纤维材料。”

为了开发成本更低的原材料，今年7月，包括普拉桑在内的14家公司成立了一个联合企业，与美国橡树岭国家实验室合作，专门为碳纤维开发新型原材料。其中，普拉桑派一名研究员在橡树岭实验室工作。根据计划，该公司短期内将集中精力研发车身覆盖件，目前已经取得阶段性成果。该公司希望未来能将业务扩展到车身结构件领域。

斯塔盖德说：“要实现大批量生产，公司必须先开发出专供汽车企业使用的软件。通过这些软件，可以在电脑上对碳纤维零部件进行结构分析及模拟碰撞试验，目前还没有这样的软件。”

在没有专用软件的情况下，汽车制造商有两种选择：一是为了保证产品的强度，在设计时不得不采取过度设计的方案，这将使成本大幅上升。二是设计师简单地依靠猜测进行设计，然后用大量的碰撞测试来校准原来的设计，这也是一个昂贵的方案。

斯塔盖德对碳纤维的发展前景持乐观态度。他说：“整个工业界都在等待能大幅降低碳纤维成本的技术，我们还没发现哪家汽车企业对碳纤维不感兴趣。”