Im Zuge des Strebens der Automobilindustrie nach Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und Leichtbau werden die Vorteile von Kohlefaserverbundwerkstoffen in Automobilteilen immer deutlicher. Heutzutage werden Kohlefaserverbundwerkstoffe in großem Umfang für die Herstellung verschiedener Automobilkomponenten verwendet, darunter Bremsbeläge, Antriebswellen, Karosserieteile, Kraftstofftanks und Batteriegehäuse. Mit Blick auf die Entwicklungstrends im Automobilsektor wird erwartet, dass die Anwendung von Kohlefaserverbundwerkstoffen in Automobilteilen deutlich zunehmen wird, mit weitreichenden Aussichten. Im Folgenden wird eine Analyse spezifischer Anwendungsszenarien vorgenommen.

Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe werden in Batteriegehäusen für Kraftfahrzeuge eingesetzt. Als wichtige Stromversorgungskomponente von Fahrzeugen mit neuer Energie werden die Batterien durch Batteriegehäuse geschützt, die in der Regel an der Unterseite des Fahrzeugs angebracht werden, um die Lithiumbatterien vor externer Korrosion und Beschädigung zu schützen. Herkömmliche Batteriegehäuse aus Metall können das Gewicht der neuen Energiefahrzeuge erhöhen und damit ihre Reichweite verringern. Im Gegensatz dazu bieten Kohlefaserverbundwerkstoffe leichte und hochfeste Eigenschaften. Ihre Verwendung bei der Herstellung von Batteriegehäusen für Kraftfahrzeuge führt zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung. Darüber hinaus bieten die hervorragenden Eigenschaften von Kohlefaserverbundwerkstoffen, wie Korrosionsbeständigkeit, geringes Kriechen und Alterungsbeständigkeit, einen robusten Schutz für Batterien.

Kohlefaserverbundwerkstoffe werden auch in Autositzen verwendet. Die inneren Stützstrukturen herkömmlicher Autositze bestehen überwiegend aus Stahl, der relativ schwer sein kann. Die stoßdämpfenden Vorrichtungen in den Sitzen bestehen meist aus Federn, die im Laufe der Zeit rosten können, was zu einer verminderten Stoßdämpfungsleistung und erheblicher Ressourcenverschwendung führt. Sitzrahmen aus Kohlefaserverbundwerkstoffen bieten Vorteile wie Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit. Sie erfüllen nicht nur die Anforderungen komplexer Betriebsbedingungen, sondern erhöhen auch die Sicherheit.

Kohlefaserverbundwerkstoffe können zur Herstellung von Rückspiegelgehäusen für Autos verwendet werden. Die Gewichtsreduzierung ist zwar nicht sehr groß, aber der Hauptzweck besteht darin, die Kundennachfrage nach Automobilprodukten aus Kohlefaser zu befriedigen und die Ästhetik zu verbessern. Ähnliche Anwendungen sind Nummernschildrahmen und Innenraumkomponenten aus Kohlefaser.

Kohlefaserverbundwerkstoffe eignen sich hervorragend für Kollisionsschutzträger und Energieabsorptionsboxen. Diese Komponenten sind Teil des Stoßfängersystems, das bei Kollisionen Energie absorbieren soll. Herkömmliche Aufprallschutzträger und Energieabsorptionskästen werden häufig aus Metall wie Stahl und Aluminium hergestellt, was die Leichtbauweise des Fahrzeugs einschränkt. Kohlefaserverbundwerkstoffe weisen bei Kollisionen außergewöhnliche Energieabsorptionsraten auf, die die von Stahl, Aluminium und anderen Materialien um mehr als das Vierfache übertreffen. Daher eignen sie sich ideal für kollisionsgefährdete Fahrzeugkomponenten, wie z. B. Frontkollisionsschutzträger und Energieabsorptionskästen. Die Verwendung von Kohlefaserwerkstoffen für Energieabsorptionskästen in Kraftfahrzeugen reduziert das Gewicht der Komponenten um 60%-80% im Vergleich zu herkömmlichen Metallwerkstoffen. Bei Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit wird die elastische Verformung zum primären Verformungsmodus, wodurch die Energieabsorptionseffizienz verbessert wird.