碳纖維90%以上是碳原子，和其他金屬相比質量較輕。另外，因碳分子是按纖維方向規(guī)則排列的二維網狀結構，因而擁有強韌的特性。
CFRP泛指由碳纖維和聚合物樹脂復合而成的碳纖維復合材料料，環(huán)氧樹脂CFRP其比強度、比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。CFRP抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7到9倍，抗拉彈性模量為230到430Gpa亦高于鋼，但它的比重卻不到鋼的1/4；CFRP的比強度達到2000Mpa以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa左右，其比模量也比鋼高。
CFRP不僅輕而強，輕而剛而且具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、結構尺寸穩(wěn)定性好以及設計性好、可大面積整體成型等一系列特點，所以在汽車輕量化中得到不斷增長的應用。
CFRP還具有非常卓越的能量吸收性能，從而進一步保證了CFRP車輛的安全。據報道，在柱式撞擊和側面撞擊中，CFRP材料均表現出了優(yōu)越的安全性能。即使在局部承受較重的點式力量時，CFRP也決不會凹陷。乘客和電池組件能得到完美地保護。CFRP零部件比同類鋼質零部件減重50%以上，比鋁制部件減重30%以上，卻能夠提供同等強度。
CFRP是新能源汽車必然選擇
政府制定嚴格的車輛燃料經濟性標準和二氧化碳排放法規(guī)是新能源汽車選擇CFRP的重要推手。以美國為例，2017至2025年美國新款乘用車的燃料效率要求達到4.32升/ 100公里，比當前車輛水平幾乎提高一倍。據估算，典型的乘用車需減重245kg才能達到此目標。
電動汽車的結構型式所需的條件非常獨特：電動汽車的傳動系要比滿油箱的內燃機汽車的傳動系還要重，在同樣續(xù)駛里程條件下，電動汽車的重量比傳統(tǒng)汽車要超過200~300 kg甚至更多。因此為保證電動汽車有較好續(xù)駛里程和可承受的成本，電動汽車的車身重量必須減重50%以上。在所有輕量化材料中，CFRP是唯一能將鋼質零部件減重50~60%，卻能夠提供同等強度的先進材料。
CFRP的主要優(yōu)勢在于它的強度重量比和剛度重量比，除此之外，CFRP還擁有較高的抗腐蝕性和較強的氣候穩(wěn)定性，其使用壽命明顯長于金屬材料，無須昂貴的防腐蝕保護措施。另外，CFRP材料具有非常卓越的能量吸收性能。在柱式撞擊和側面撞擊試驗中，CFRP材料均表現出了優(yōu)越的安全性能。
從創(chuàng)意設計開始就定位輕量化、大批量、低成本的技術路線
對新能源汽車，特別是純電動汽車而言，從創(chuàng)意設計開始始終如一最大限度考慮車輛輕量化十分重要，因為除了平衡蓄電池增加的重量，車輛重量也是限制續(xù)駛里程的一個重要因素。
對新能源汽車，在研發(fā)CFRP部件的制造工藝同時應同時考慮使其實現生產自動化，從而使得這一生產工藝可以在高生產安全性條件下實現經濟的、高品質的大規(guī)模生產非常重要。
CFRP在新能源汽車上的應用并非強度、模量越高越好，而是在滿足新能源汽車強度安全的前提下，成本越便宜越好。不僅應推廣價格便宜的大絲束碳纖維及其工藝制品還可適當地采用回收碳纖維，最大限度地降低新能源汽車的制造成本。
在全價值鏈堅持可持續(xù)發(fā)展，落實可持續(xù)性量化目標
在新能源汽車全價值鏈中堅持可持續(xù)發(fā)展，具體制定落實可持續(xù)性量化目標是新能源汽車開發(fā)獲得成功的關鍵所在。我們不能一方面為節(jié)能減排開發(fā)新能源汽車另一方面在新能源汽車全價值鏈方面破壞或浪費環(huán)境資源。
新能源汽車可持續(xù)性發(fā)展同樣具有三個層面的含義：生態(tài)、經濟和社會。生態(tài)的可持續(xù)性指要保持自然和環(huán)境適于后代人的生存和發(fā)展，也就是我們這代人在資源利用上要承擔起相應的責任。經濟的可持續(xù)性要求經濟交往能為競爭和繁榮提供一個可持續(xù)、具有足夠承受能力的基礎。社會的可持續(xù)性要求社會的發(fā)展可以讓一個群體的所有成員有機會參與其中。
新能源汽車應用CFRP減重節(jié)能減排是環(huán)保的，但生產使用CFRP也會產生大量生產廢料和報廢舊車的CFRP部件，這在新能源汽車開發(fā)初期必須要加以認真考慮和解決。CFRP廢料和廢舊車身零部件應按種類進行分類收集處理并積極用于循環(huán)再造的工藝，并且這一工藝能適應批量生產的需要或用于其它用途，以降低成夲和節(jié)省寶貴的資源。
實事求是，走揚長避短、合作共贏之路
GFRP在汽車中的應用在世界上已有六十多年的悠久歷史，CFRP在世界F1賽車中的應用也有將近四十年歷史，國外尤其是歐美在汽車CFRP上積累了較豐富的設計、制造、應用方面的經驗和大量的成功范例，而在中國汽車CFRP領域我們基夲上是空白，存在較大的差距這是一個基本事實。
根據復合材料定義，我們知道復合材料因為不是特定的物質，而是材料使用方法的概念，它不受特定材料性能的限制，可以根據用戶的需求通過選擇不同的原材料組合進行自主設計，所以，復合材料的結構設計及其優(yōu)化是一項基礎性和應用性很強的工作，需要有數據庫和豐富的實踐經驗。
不同的成型工藝會導致復合材料產品的性能和成本出現較大的差別。同時復合材料構件的形狀、原材料的性能也是影響其成型工藝的主要因素。
復合材料的結構優(yōu)化是一個非常復雜的問題，復合材料失效準則及失效模型的不完善限制了復合材料優(yōu)化設計的發(fā)展，目前國內對復合材料的優(yōu)化設計研究仍然處于發(fā)展的初步階段。
德國寶馬CFRP新能源汽車案例
BMW i3碳纖維單體構造乘員艙具備了高韌性與高吸收能量能力，在Euro NCAP的測試中，i3於64km/h正面撞擊與32km/h側面撞擊測試中都獲得了優(yōu)異成績。
德國寶馬公司已量產的i3系4人座純電動汽車采用了CFRP制造的單體構造乘員艙模塊以及鋁合金構造的底盤模塊，整備質量僅為1195kg，其中鋰離子電池重量為230kg，CFRP重量為140kg，比傳統(tǒng)電動車減輕了250~350kg。
日本東麗CFRP新能源汽車案例
日本東麗公司開發(fā)的兩人座TEEWAVE AR1純電動概念車整備質量僅為846kg，其中鋰離子電池重量為220kg，CFRP使用約160kg ，比起鋼制汽車重量減少53％。
東麗CFRP單體車身構造為中空構造一體成型，重量僅為45kg，遠低于鋼制EV車體的50%；部件數量僅為3件，是鋼制EV車體的1/20 ，成型周期不到10分鐘。
韓國現代CFRP新能源汽車案例
韓國現代Intrado燃料電池概念車一次補充燃料可行駛644km，百公里加速時間將低于12秒。
現代Intrado概念車的全車架、引擎蓋以及側板采用CFRP，質量比傳統(tǒng)鋼板制造的輕60%，這將大大提高燃油效率。
中國奇瑞CFRP新能源汽車案例
奇瑞公司在今年的北京車展上推出了插電式混合動力車艾瑞澤7，這款車的碳纖維車身是由奇瑞和中國科學院共同研究打造的，奇瑞稱這是中國第一臺車身主體由碳纖維復合材料構成的車型。
中國長城華冠CFRP新能源汽車案例
在今年的北京車展上北京長城華冠汽車技術開發(fā)有限公司發(fā)布了該公司的最新作品，一款名為前途（EVENT）的純電動跑車概念車。據介紹，作為首款中國自主研發(fā)具備量產狀態(tài)的純電動跑車，以節(jié)能、環(huán)保為設計出發(fā)點，產品集成了眾多汽車行業(yè)的前沿科技，提供了真正意義上滿足用戶使用的純電動車產品。
長城華冠EVENT車體內外覆蓋件整體采用CFRP材料，從而使得產品本身既能保證優(yōu)于傳統(tǒng)金屬鈑金的力學及安全性能，又使得產品重量大幅度降低，提高了產品的動力性、經濟性。
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