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汽車輕量化一方面決定于材料工業(yè)的發(fā)展，另一方面取決于提高汽車性能。采用高性能輕質(zhì)材料是實現(xiàn)汽車輕量化的一條重要途徑，如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強度鋼、工程塑料和復(fù)合材料等，用以制造汽車車身、底盤、發(fā)動機等零部件，可以有效的減輕汽車自重，提高發(fā)動機效率。據(jù)估計，汽車重量每減輕10％，就會節(jié)省6％～8％的燃料。
作為構(gòu)成汽車以塑代鋼的重要輕量化材料——玻璃鋼/復(fù)合材料，與汽車節(jié)能、環(huán)保、安全有著密不可分的關(guān)系。采用玻璃鋼/復(fù)合材料制造汽車車身殼體及其他相關(guān)部件，是使汽車輕量化最有效的途徑之一；玻璃鋼/復(fù)合材料的問世，為汽車造型設(shè)計提供了重要的變革條件，利用其設(shè)計自由度大和成型方便的特點為汽車產(chǎn)品的造型、功能增添了新奇與美感，實現(xiàn)汽車車身流線型的設(shè)計理念；同時，玻璃鋼/復(fù)合材料還具有安全、低噪音、保溫隔熱等優(yōu)良性能。由于汽車的質(zhì)量減輕，滾動阻力減少，進而收到降低油耗、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染以及保證安全等一系列效能。
玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，始于20世紀50年代的美國和歐洲、日本等發(fā)達國家；現(xiàn)已廣泛應(yīng)用復(fù)合材料制造轎車、客車、載貨車、拖拉機、摩托車以及賽車、冷藏車、工程車等車身及相關(guān)部件。
（一）汽車玻璃鋼/復(fù)合材料應(yīng)用概況
自從1953年世界上第一部FRP汽車——GM Corvette制造成功以后，玻璃鋼/復(fù)合材料即成為汽車工業(yè)的一支生力軍。傳統(tǒng)的手糊成型工藝只適于小排量生產(chǎn)，無法滿足汽車工業(yè)不斷發(fā)展的需要。
在20世紀70年代開始，由于SMC材料的成功開發(fā)和機械化模壓技術(shù)以及模內(nèi)涂層技術(shù)的應(yīng)用，促使玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車應(yīng)用的年增長速度達到25％，形成汽車玻璃鋼制品發(fā)展的第一個快速發(fā)展時期；
到20年代90年代初，隨著環(huán)保和輕量化、節(jié)能等呼聲越來越高，以GMT（玻璃纖維氈增強熱塑性復(fù)合材料）、LFT（長纖維增強熱塑性復(fù)合材料）為代表的熱塑性復(fù)合材料得到了迅猛發(fā)展，主要用于汽車結(jié)構(gòu)部件的制造，年增長速度達到10～15％，掀起第二個快速發(fā)展時期。作為新材料前沿的復(fù)合材料逐步替代汽車零部件中的金屬產(chǎn)品和其它傳統(tǒng)材料，并取得更加經(jīng)濟和安全的效果。
玻璃鋼/復(fù)合材料汽車零部件主要分為三類：車身部件、結(jié)構(gòu)件及功能件。
1．車身部件，包括車身殼體、車蓬硬頂、天窗、車門、散熱器護柵板、大燈反光板、前后保險杠等以及車內(nèi)飾件。這是玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車中應(yīng)用的主要方向，主要適應(yīng)車身流線型設(shè)計和外觀高品質(zhì)要求的需要，目前開發(fā)應(yīng)用潛力依然巨大。主要以玻璃纖維增強熱固性塑料為主，典型成型工藝有：SMC/BMC、RTM和手糊/噴射等。
2．結(jié)構(gòu)件：包括前端支架、保險杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的設(shè)計自由度、多功能性和完整性。主要使用高強SMC、GMT、LFT等材料。
3．功能件：其主要特點是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件為主。如：發(fā)動機氣門罩蓋、進氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導(dǎo)風(fēng)罩、進氣管護板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動機隔音板等。主要工藝材料為：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強尼龍等。
4．其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車與房車衛(wèi)生設(shè)施部件、摩托車部件、高速公路防眩板和防撞立柱、公路隔離墩、商品檢測車頂柜等。
（二）歐美等發(fā)達國家汽車玻璃鋼/復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
1．玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用最廣泛，玻璃鋼/復(fù)合材料工業(yè)科技水平最先進的，首推美國。
美國是世界上第一大玻璃鋼/復(fù)合材料生產(chǎn)與消耗國，美國在汽車上大量采用玻璃鋼/復(fù)合材料，使汽車輕量化取得了顯著效果。據(jù)美國復(fù)合材料制造商協(xié)會統(tǒng)計，2005年美國玻璃鋼/復(fù)合材料總產(chǎn)量為326萬噸，其中熱固性復(fù)合材料186萬噸，熱塑性復(fù)合材料140萬噸。據(jù)估算，目前美國汽車用復(fù)合材料年消耗量超過70萬噸；其中32％的熱固性復(fù)合材料用于汽車及其相關(guān)領(lǐng)域，相當一部分部件采用了SMC模壓工藝。在美國，有65%的美國轎車采用SMC作前臉和散熱器護柵板；95％以上汽車前燈反射鏡已采用BMC作為主要材料。復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用幾乎涵蓋了美國本土的所有汽車制造廠家，如通用汽車、福特汽車、戴姆勒·克萊斯勒（DC）三大汽車公司以及Mack、Aero-star等重型車廠。
應(yīng)用實例如下：
1）GM EV1全FRP車身電動汽車，包括SMC車頂、SMC發(fā)動機蓋、SMC后背廂蓋、SMC車門、RRIM前翼子板、RRIM前后面板、RRIM后角板和后輪襯板、SRIM全空氣動力學(xué)前面板、玻纖增強PUR儀表板、RTM底盤。
2）FordCalaxy前端支架（GMT）、Focus/C-MAX前窗下飾板（SMC）、Thunderbird前端板、發(fā)動機蓋板、前翼子板、后背廂蓋、后座蓋板（SMC）、Cadillac XLR門板、后背廂蓋、翼子板、前端板（SMC）、Lincoln Continental發(fā)動機蓋、翼子板、后背廂蓋（SMC）等。
3）ChryslerCrossfire后導(dǎo)流板、擋風(fēng)玻璃蓋板/a-立柱（SMC）；Maybach 后背廂蓋（SMC）；Alfa Romeo Spider和SmartRoadster等的發(fā)動機蓋板、后背廂蓋（SMC）等。
2．歐洲應(yīng)用情況
在歐洲，英、德、法、意、瑞典等國家較早采用了玻璃鋼/復(fù)合材料汽車部件。目前玻璃鋼/復(fù)合材料已在梅德賽斯－奔馳、BMW、大眾、標致－雪鐵龍、沃爾沃、菲亞特、蓮花、曼恩等歐洲汽車廠的轎車、客車和載貨車等各種車型中大量應(yīng)用。汽車復(fù)合材料年消耗量約占其復(fù)合材料年產(chǎn)量的25％左右；其中35％左右的SMC、80％以上的GMT與LFT均用于汽車部件制造。
應(yīng)用實例如下：
1）梅德賽斯－奔馳轎車：CL coupe 后背廂蓋（SMC），運動型 Coupe 后尾門（SMC，如圖1）；SLR天窗、隔音罩、通風(fēng)側(cè)板、后擾流板（SMC）；S系列后保險杠支架（GMT/LFT）；E系列車燈反射罩（BMC）等。
圖1 梅德賽斯－奔馳Coupe車型SMC后尾門
2）BMW 3系列Touring和X5的后擾流板（SMC）、BMW Z4硬頂（SMC）、BMW系列后保險杠支架（GMT/LFT）、BMW5系列車燈反射罩（BMC）等。
3）VWTouareq/Polo GT1/Lupo GT1/FS1后擾流板（SMC）、VWGolf R32 發(fā)動機蓋（SMC）、AudiA2分割式儲物箱（SMC）、AudiA4可折疊型后背箱蓋（SMC）、VWGolf A4車燈反射罩（BMC），以及Golf全復(fù)合材料車身電動車（如圖2所示）。
圖2 全FRP車身電動車
4）標致607備胎箱（LFT），標致405保險杠支架（LFT），標致807后尾門、翼子板（SMC）；以及雪鐵龍系列Berlngo車頂模板（SMC），Xantian前端支架（LFT），AX尾部底板總成（GMT），C80后尾門（SMC）等。5）Volvo XC70、XC90、V70后尾門（SMC/BMC）以及RenaultEspace后舉升門、側(cè)門、側(cè)護板及車頂（SMC）和Mosaic前端結(jié)構(gòu)骨架總成（LFT）、車燈反射罩（BMC）。
6）在梅德賽斯－奔馳Actros/Actros Megaspace、MAN TG-A和F2000、Volvo FH/FM系列、RenaultMagnum/Premium/Midlum、Premium H130以及Scania以及Iveco Stralis等新型重型載貨車車型上，均大量使用以SMC為主導(dǎo)的復(fù)合材料。圖3為MAN TG-A的復(fù)合材料應(yīng)用情況；圖4為VolvoD12發(fā)動機SMC油底殼。
圖3 復(fù)合材料在重型載貨車典型應(yīng)用實例——MAN TG-A
圖4 Volvo FH/FM系列用D12發(fā)動機油底殼
3．亞洲應(yīng)用情況
日本依然是當今公認經(jīng)濟大國，其汽車制造業(yè)與歐美同屬領(lǐng)先地位，但采用玻璃鋼/復(fù)合材料的步伐和進展要落后很多，主要原因是日本冶金工業(yè)發(fā)達，鋼材質(zhì)優(yōu)價廉。直到20世紀80年代中期，日本才正式開始積極研究開發(fā)FRP汽車部件，并轉(zhuǎn)入規(guī)模生產(chǎn)，其中大部分采用SMC工藝，而且呈逐年上升趨勢。韓國汽車工業(yè)基本上走日本汽車材料發(fā)展之路。
（三）我國汽車玻璃鋼/復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
到20世紀80年代中后期，隨著國家汽車發(fā)展政策的重大轉(zhuǎn)型以及國外先進汽車技術(shù)和資本的引入，汽車復(fù)合材料的應(yīng)用隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展取得突破，逐步改變了原有傳統(tǒng)手糊工藝單一作業(yè)模式，通過技術(shù)引進與消化吸收融入了SMC、RTM、噴射等工藝技術(shù)，形成了一定的規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)與能力，零部件質(zhì)量大幅提高，汽車主機廠對汽車復(fù)合材料認同度大大增強。我國汽車復(fù)合材料的大規(guī)模應(yīng)用始于引進車型上，也在自主開發(fā)的一些車型上得到應(yīng)用，尤其在近幾年來取得了長足發(fā)展，但總體來說與發(fā)達國家尚有距離。據(jù)估算，目前我國玻璃鋼/復(fù)合材料年產(chǎn)量已超100萬噸，但汽車復(fù)合材料的年用量不到10萬噸，所占比例較小，而且由于汽車復(fù)合材料廠家普遍規(guī)模較小，創(chuàng)新發(fā)展能力不足。
1．轎車方面的應(yīng)用：
目前我國轎車生產(chǎn)仍然以進口車型為主，主要分為美系、歐系與日韓系。另有一些完全的自主品牌，如奇瑞、長城、獵豹等。進口車型的復(fù)合材料部件基本沿用原廠設(shè)計，部分實現(xiàn)本地化生產(chǎn)配套，但相當一部分部件依然需要KD件進口；國產(chǎn)品牌轎車上復(fù)合材料部件還較少使用。
近年最新應(yīng)用實例：
1）北京奔馳300C油箱副隔熱板（乙烯基酯SMC）；
2）北汽二代軍車――勇士系列（圖5）的硬頂、發(fā)動機蓋、翼子板（手糊FRP）、前后保險杠、蓄電池托架（SMC）等；
3）鄭州日產(chǎn)銳騏（SUV）頂飾件總成、中隔窗（SMC）；
4）東風(fēng)雪鐵龍標致307前端支架（LFT）；
5）上汽榮威的底部導(dǎo)流板（SMC）；
6）上海通用別克凱悅、君悅的天窗板（SMC）、后靠背骨架總成（GMT）；
7）上海大眾帕薩特B5底部防護板（GMT）；南汽名爵（MG）車頂（SMC）；
8）奇瑞在新車型開發(fā)中設(shè)計使用SMC制造車門。
圖5 二代軍車勇士系列
2．客車方面的應(yīng)用
玻璃鋼/復(fù)合材料在國內(nèi)大型、豪華客車中均有應(yīng)用，幾乎囊括如廈門/蘇州金龍、西沃、安凱、鄭州宇通、丹東黃海、福田歐V等所有客車廠家的所有車型，涉及應(yīng)用部件有前后圍、前后保險杠、翼子板、輪護板、裙板（側(cè)圍板）、后視鏡、儀表板、倉門板等。由于此類客車部件類多、較大、量小，一般采用手糊/噴射或RTM工藝成型。
在中小型客車中，玻璃鋼/復(fù)合材料也有廣泛應(yīng)用。如南京依維柯S系列車的SMC前保險杠、手糊/RTM硬頂、BMC前大燈反射罩，都靈V系列車的SMC豪華面罩、電動門總成、三角窗總成、后行李廂門總成和FRP后圍總成等。近年來，玻璃鋼/復(fù)合材料在微型客車領(lǐng)域應(yīng)用有所增加，而且有應(yīng)用SMC、RTM工藝逐步替代傳統(tǒng)手糊工藝的趨勢。
3．載貨車方面的應(yīng)用
隨著載貨車技術(shù)的引進、消化、吸收以及自主創(chuàng)新，近年來國內(nèi)載貨車技術(shù)得到很大的提高、優(yōu)化與改進，同時隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展帶來的市場驅(qū)動帶來載貨車產(chǎn)量的不斷攀升，玻璃鋼/復(fù)合材料在載貨車中取得了突破性的應(yīng)用，尤其在中重型卡車方面。以SMC、RTM為主導(dǎo)的復(fù)合材料應(yīng)用尤為活躍，涉及駕駛室頂蓋、前翻轉(zhuǎn)蓋板、前圍面罩、保險杠、翼子板、側(cè)圍護板、腳踏板、輪罩及其裝飾板、門下裝飾板、前圍裝飾罩、導(dǎo)風(fēng)罩、導(dǎo)流板、導(dǎo)流罩、側(cè)裙板、雜物箱以及發(fā)動機內(nèi)部件等。
近幾年來，投入批產(chǎn)的重型載貨車新車型包括：解放J5和J6、東風(fēng)天龍、中國重汽“華沃”和“豪濼”、北汽福田“歐曼ETX”、陜汽“德御”和“德龍F3000”、重慶紅巖“霸王”和“斯達-斯太爾”、東風(fēng)柳汽“新霸龍”（507）、洛陽福賽特“福德”、鎮(zhèn)江華菱重卡、安徽精功重卡、江淮格爾發(fā)、金華青年“曼”、南汽凌野等，在車身件上大量使用了玻璃鋼/復(fù)合材料，主要以SMC為主，輔以RTM、噴射和手糊等工藝技術(shù)，成為近年來玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車業(yè)中應(yīng)用拓展德亮點。相對于國內(nèi)重型載貨車火爆的市場需求和開發(fā)沖勁而言，在中、輕型載貨車和皮卡車市場相對萎縮，玻璃鋼/復(fù)合材料的應(yīng)用情況有下降趨勢。圖6為北汽福田歐曼ETX重型載貨車典型應(yīng)用示例。
圖6 歐曼ETX重型載貨車中汽車復(fù)合材料應(yīng)用實例
汽車工業(yè)一直是新材料、新工藝、新設(shè)計和新組裝概念的推動者，汽車工業(yè)的快速發(fā)展帶動了玻璃鋼/復(fù)合材料的創(chuàng)新型發(fā)展。進入21世紀后，汽車復(fù)合材料無論在材料開發(fā)應(yīng)用方面、工藝技術(shù)發(fā)展方面、制品應(yīng)用拓展方面都取得了長足的進步。
（一）新型汽車復(fù)合材料的最新發(fā)展
1．熱塑性復(fù)合材料（FRTP）方面
與熱固性復(fù)合材料相比，環(huán)保性和節(jié)約資源方面有著突出的優(yōu)勢。據(jù)相關(guān)資料介紹，西歐目前熱塑性玻璃鋼的年用量已超過40萬噸，其中約50％應(yīng)用于汽車工業(yè)。
短纖維增強熱塑性塑料得到進一步的應(yīng)用。玻璃纖維增強尼龍已成為目前發(fā)動機周邊部件應(yīng)用較多的材料。德國寶馬汽車公司首先將以玻纖增強尼龍為原料制造的進氣歧管應(yīng)用在6缸發(fā)動機上；后來美國福特與杜邦公司合作，共同用玻纖增強PA66制造的進氣歧管應(yīng)用在V6發(fā)動機上；以后世界各大汽車公司紛紛跟進，玻璃纖維增強尼龍進氣歧管得到廣泛的應(yīng)用。
GMT是二十世紀八十年代以來世界先進國家競相發(fā)展的新技術(shù)。歐美等發(fā)達國家的GMT80％用于制造汽車部件，尤其是近年來輕質(zhì)熱塑性復(fù)合片材在車頂襯里為代表的汽車內(nèi)飾件中獲得應(yīng)用，品種日益豐富。我國GMT的研究開發(fā)是從八十年代后期開始的，“九五”期間被列為國家863高技術(shù)新材料研究課題，目前已掌握了GMT的關(guān)鍵技術(shù)，并在應(yīng)用開發(fā)方面也取得了良好進展。
LFT由于其制件內(nèi)存在相互纏結(jié)的纖維骨架結(jié)構(gòu)而它擁有最佳的沖擊和剛性的綜合性能，現(xiàn)已成為國外熱塑性復(fù)合材料的開發(fā)熱點，在汽車結(jié)構(gòu)件應(yīng)用增長蓋過GMT。2006年開始，國內(nèi)已有廠家引進技術(shù)與裝備，進行LFT材料和應(yīng)用開發(fā)。圖7為LFT在汽車中應(yīng)用實例。
圖7 LFT復(fù)合材料的汽車應(yīng)用領(lǐng)域
目前，還有一些新型汽車熱塑性復(fù)合材料值得關(guān)注，如：1）Twintex R復(fù)合纖維是由玻璃纖維和熱塑性塑料纖維復(fù)合成纖的一種干態(tài)預(yù)浸料，適于注射成型保險杠、后車門、內(nèi)飾件、儀表盤等，兼具很高的沖擊強度、柔曲性和拉伸強度。2）自增強聚丙烯復(fù)合材料(Self-ReinforcedPolypropylene Composite，簡稱SR-PP)是一種由高定向性的聚丙烯纖維和各向同性的聚丙烯基材組成的100%聚丙烯片材。SR-PP是繼GMT、LFT之后國外最新開發(fā)應(yīng)用的一種熱塑性復(fù)合材料，其生產(chǎn)的產(chǎn)品目前主要用作車底遮護板。3）長玻纖增強聚丙烯(LongGlass Fiber Reinforced Polypropylene.簡稱LGFPP)是倍受人們關(guān)注的新品種之一。作為汽車模塊載體材料，該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性，而且可以做出復(fù)雜的汽車模塊制品。如：全世界首創(chuàng)無金屬支架全塑整體前端組件，采用該材料為寶馬Mini Cooper車生產(chǎn)配套。
2．碳纖維復(fù)合材料（CFRP）方面
由于碳纖維增強聚合物基復(fù)合材料有足夠的強度和剛度，已在航天航空等領(lǐng)域廣泛使用。它也是適用于制造汽車主結(jié)構(gòu)――車身、底盤最輕的材料，受到汽車工業(yè)廣泛重視。預(yù)計CFRP的應(yīng)用可使汽車車身、底盤減輕重量40～60％，相當于鋼結(jié)構(gòu)重量的1/3～1/6。用CFRP制造的板簧為14kg，減輕重量76%。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。
但由于碳纖維增強復(fù)合材料的價格昂貴，碳纖維增強復(fù)合材料在汽車中的應(yīng)用有限，僅在一些F1賽車、高級轎車、小批量車型上有所應(yīng)用，如BMW公司的W25單殼式一級方程式賽車車身，BMW公司的M3CSL型汽車頂蓬和車身，GM公司的Ultralite車身，福特公司的GT40車身、保時捷911 GT3承載式車身以及DC公司Dodge Viper 運動車的碳纖維防護板支架系統(tǒng)等。
為提高碳纖維增強復(fù)合材料的用量，發(fā)展廉價的碳纖維和高效率碳纖維增強復(fù)合材料的生產(chǎn)方法和工藝已成為汽車輕量化材料研究中的關(guān)鍵課題，美國、日本等已將其列為汽車輕量化材料的研究計劃的關(guān)鍵內(nèi)容，并取得了重大進展。預(yù)期將在此后幾年內(nèi)有大量應(yīng)用。圖8為在歐洲新推出的碳纖維復(fù)合材料車身全新概念車。
圖8 玻璃鋼/復(fù)合材料發(fā)展趨勢實例——全碳纖維復(fù)合材料車身
3．其他新型復(fù)合材料
如：1）Audi A4轎車新型發(fā)動機進氣閥使用了BASF開發(fā)的含30%玻璃纖維的高穩(wěn)定性聚酰胺復(fù)合材料。它具有很好的燃油經(jīng)濟性，能達到很高的廢氣排放標準。
2）BMW研制的8缸7系列7351發(fā)動機的機體采用了玻纖、玻璃微珠增強VyncolitX7250酚醛樹脂材料，由于填料的作用和樹脂的流動性都理想，因而提高了材料模塑性和制品尺寸穩(wěn)定性；進氣系統(tǒng)使用玻纖/Vyncolit酚醛樹脂獲得成功，在降低制品成本和重量的同時，實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品的高溫尺寸穩(wěn)定性。
3）選用著色的耐候性極佳的熱塑性薄膜（如PC、PMMA）作為裝飾層，用高強度PBT/ASA等復(fù)合材料做支撐生產(chǎn)汽車翼子板、散熱隔柵等，可以替代金屬實現(xiàn)無噴涂化。
4）免噴涂抗UV的SMC部件首先被皮卡車的車斗所選用。
（二）復(fù)合材料工藝技術(shù)的發(fā)展
A級表面精度的轎車級SMC車身要求是SMC的技術(shù)難關(guān)和新成就之一。低波紋SMC配方、低密度SMC配方、增韌型SMC配方、真空模壓技術(shù)和模內(nèi)涂層（IMC）等技術(shù)的進一步發(fā)展應(yīng)用，使Ａ級表面精度技術(shù)日臻成熟；1999年實現(xiàn)前保險杠等大型SMC汽車部件的聯(lián)機噴漆，達到A級表面效果；2002年出現(xiàn)了真空擠出熱塑性混合料處理SMC零件表面瑕疵的新技術(shù)。國內(nèi)外對乙烯基酯SMC技術(shù)體系研發(fā)的進一步深入，推動了SMC在發(fā)動機等功能性部件中的應(yīng)用。近年來，國內(nèi)完成了中溫固化SMC、快速固化智能SMC等新型技術(shù)體系以及大型A級表面SMC部件規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，在促進SMC部件制造過程提高效率、改善品質(zhì)、節(jié)能降耗等方面起到了積極作用。
“車用樹脂基復(fù)合材料大型結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)”納入國家863項目，它的成功研發(fā)改變了以往國內(nèi)RTM裝備單臺作業(yè)模式，完全實現(xiàn)機械化、流水化作業(yè)模式，適用大型汽車部件多品種的批量生產(chǎn)作業(yè)，生產(chǎn)效率大大提高，產(chǎn)品品質(zhì)更有保障。目前，低成本的輕質(zhì)RTM技術(shù)，在國內(nèi)外引起汽車主機廠和復(fù)合材料廠家的關(guān)注。
目前，世界各國都十分重視壓縮天然氣(CNG)作為汽車新能源的研究、開發(fā)和應(yīng)用。為了提高氣瓶的容重比，減輕同樣容積下氣瓶的重量，國內(nèi)外進行了不同內(nèi)襯的復(fù)合材料氣瓶的研究。美國的SCI公司、Lincoln公司和Hydrospin公司走在世界的前列，他們已開發(fā)出10余種不同規(guī)格的復(fù)合材料氣瓶。Lincoln公司的全塑復(fù)合材料氣瓶(內(nèi)襯采用高密度聚乙烯)是世界一流的。目前國內(nèi)以開發(fā)金屬內(nèi)襯復(fù)合材料CNG氣瓶為主，“十五”期間產(chǎn)量逾14萬只。JEC 2007復(fù)合材料展上，德國ITV公司開發(fā)的環(huán)型纏繞技術(shù)，用于批量生產(chǎn)纖維增強高壓容器壓力容器，如用于未來汽車上的氫氣貯罐。
同時，在汽車復(fù)合材料領(lǐng)域，相關(guān)復(fù)合型的成型工藝技術(shù)也得到了發(fā)展，如：
1）意大利ATR公司制備的汽車發(fā)動機罩，采用蒸壓釜成型技術(shù)并結(jié)合預(yù)浸料及手糊工藝，使用兩種不同的環(huán)氧基樹脂基體以及新型夾層結(jié)構(gòu)技術(shù)；部件為中空的整體部件，通體無一結(jié)點，造型美觀，具有高的機械性能并可承受高的工作溫度。
2）Cheverolet 1500系列Silverado 4x4 Extended cab車的后擋板和Cheverolet Avalanch UltimateUtility Vehicle車的中、后門內(nèi)飾板，用SMC/SRIM成型材料合成，零件耐壓痕性和耐腐蝕性提高；CheveroletCorvette車的前地板是SMC蒙皮/balsa木芯的夾芯結(jié)構(gòu)，厚度15mm，重量15kg，比原來鋼地板更輕，剛度更高，明顯地降低了發(fā)動機產(chǎn)生的振動和噪音。
3）一種叫做“Protec”的新型6.5m長RIM復(fù)合材料車廂和車尾門系統(tǒng)，作為全尺寸ChevroletSilverado皮卡車的選配。與傳統(tǒng)的采用熱壓成型塑料襯里的鋼制車廂完全不同，整個Protec車廂單元是用復(fù)合材料制成的。車廂的保護格板和車尾門外板都是采用RRIM（主要是云母填充的聚脲）制造的。單件式的車廂和車尾門內(nèi)側(cè)是用50％長玻纖增強聚氨酯SRIM復(fù)合材料制造的。
(三)汽車零部件模塊化生產(chǎn)方面的應(yīng)用實踐
福特公司研究表明，復(fù)合材料可以將零部件的數(shù)量減為原來的80%，加工費用相對鋼材降低60%，粘結(jié)費用相對焊接減少25%到40%。復(fù)合材料是汽車工業(yè)保持競爭優(yōu)勢的潛在源泉。近年來，復(fù)合材料在促進汽車零部件模塊化設(shè)計和生產(chǎn)方面取得了長足發(fā)展。所謂模塊化生產(chǎn)，即是以一個零件（或部件）為中心將周邊的零件組合在一起經(jīng)一次成型加工而成，這樣可以減少許多制造工藝和模具數(shù)量，進而降低整車的生產(chǎn)成本，使汽車在市場上有強大的競爭能力。如：
1）福特F250/340“皮卡”及Explorer和Mountaineer SUVs的腳踏板采用40%長玻纖聚丙烯注塑成型制造的，取代用43個零件組裝的部件。
2）福特金牛座和水星黑貂轎車的前圍里下散熱器托架，原鋼制的有22個零件，而采用SMC的才需2個件，重量大減，成本降14﹪。
3）BMW系列的汽車變速箱組件采用35%玻纖增強PA66制成，它集成了許多零部件于一體，節(jié)約了發(fā)動機體內(nèi)的寶貴空間。
4）德國梅德賽斯－奔馳汽車公司在Atego、Vario、和Unimog三種型號輕型載貨汽車上，使用玻璃纖維增強熱塑性塑料（5%玻璃纖維增強尼龍）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁金屬材料制造搖臂蓋，實現(xiàn)油分離器和搖臂蓋的一體化設(shè)計，顯著降低發(fā)動機的工作噪音。
（一）我國汽車復(fù)合材料應(yīng)用前景
我國汽車工業(yè)的發(fā)展很大程度上得益于資本和技術(shù)的引進，同時也得益于國內(nèi)汽車主機廠自主設(shè)計開發(fā)能力的提高。我國實行改革開放以來，由于引進合資，我國的汽車制造能力從四五十年代的解放牌水平一下子提高到可以制造奧迪A6、帕薩特B5，別克等近代先進轎車的水平，并進一步實現(xiàn)諸如寶馬、奔馳等當代最高檔轎車實現(xiàn)同步開發(fā)與生產(chǎn)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2006年我國汽車產(chǎn)銷量突破700萬輛，成為繼美國市場之后的世界第二大市場和僅次于美國和日本的世界第三大汽車生產(chǎn)國。隨著國民經(jīng)濟繼續(xù)保持較快增長的態(tài)勢下，今后我國汽車工業(yè)仍將穩(wěn)步上升。圖9為1990年～2006年我國汽車產(chǎn)量增長情況。
圖9 我國1990年-2006年汽車產(chǎn)銷量
未來的汽車與現(xiàn)在的汽車在很多方面不會有太大的區(qū)別，但設(shè)計思想會有很大不同。當今社會，人們目光的角度已逐漸轉(zhuǎn)到人與自然的關(guān)系問題上，環(huán)境與能源問題成為世界上每個國家能否生存和發(fā)展的關(guān)鍵。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高以及各國環(huán)保法規(guī)的相繼出臺，綠色汽車已經(jīng)成為未來汽車發(fā)展的必然趨勢。而復(fù)合材料作為未來汽車材料發(fā)展的主流，必將在其中扮演非常重要的角色。構(gòu)筑材料、成型加工、設(shè)計、檢查一體化的材料系統(tǒng)，形成聯(lián)盟和集團化的組織系統(tǒng)，這將更充分的利用各方面的資源（技術(shù)資源、物質(zhì)資源），緊密聯(lián)系各方面的優(yōu)勢，以推動復(fù)合材料工業(yè)的進一步發(fā)展。汽車工業(yè)的發(fā)展日新月異，復(fù)合材料的研究也是一日千里，各種新型的車型，新式的材料不斷地涌現(xiàn)?？梢灶A(yù)測在不久的將來，更高性能的復(fù)合材料將更大范圍地應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中。
（二）一點建議
我國加入WTO以來，在經(jīng)濟全球化的背景下，給汽車工業(yè)帶來巨大的沖擊，相應(yīng)地對我國汽車材料工業(yè)也帶來巨大沖擊，同樣也給我國汽車材料工業(yè)帶來機遇。我國汽車工業(yè)良好的發(fā)展勢頭，帶來國外汽車零部件廠家涌入中國，也同樣激勵著汽車材料的革新和創(chuàng)新。汽車復(fù)合材料企業(yè)需抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，積極地參與國際競爭，努力創(chuàng)造自己的生存和發(fā)展空間；充分發(fā)揮自己的資源優(yōu)勢和某些技術(shù)優(yōu)勢，揚長避短，注意創(chuàng)新，再和我國比較便宜的勞動力成本結(jié)合起來，形成有特色的、有競爭力的汽車復(fù)合材料領(lǐng)域。最重要的是，必須依靠技術(shù)創(chuàng)新提升核心競爭力。
1、積極引進、消化和吸收國外先進技術(shù)，加快產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進程具有重要意義。消化吸收是技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。通過消化吸收，快速提升行業(yè)的創(chuàng)新能力。只有深刻的消化，才會啟發(fā)比較和創(chuàng)新，才會穩(wěn)妥地把握改進的方向，特別是汽車復(fù)合材料主工藝的創(chuàng)新和新材料的開發(fā)。
2、汽車復(fù)合材料零部件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強與復(fù)合材料原材料生產(chǎn)企業(yè)、汽車主機廠之間的合作，建立新材料開發(fā)研究聯(lián)合體，協(xié)調(diào)新材料及新產(chǎn)品的開發(fā)工作，堅持走共同設(shè)計的道路，實現(xiàn)風(fēng)險轉(zhuǎn)移與化解。玻璃鋼/復(fù)合材料的穩(wěn)定性和可靠性是設(shè)計能否采用的重要界線或原則。設(shè)計中如何使創(chuàng)新技術(shù)既有一定的跨度和進步，又能穩(wěn)妥可靠，這是創(chuàng)新工作必須面對的難點。
3、技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)已經(jīng)成為企業(yè)在殘酷的市場競爭中具有決定性的因素，汽車復(fù)合材料零部件企業(yè)應(yīng)作為技術(shù)開發(fā)的主體，通過在企業(yè)內(nèi)部開發(fā)出構(gòu)成核心競爭力的技術(shù)，走自我發(fā)展的道路。
4、通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)形成良性的競爭態(tài)勢。從技術(shù)創(chuàng)新入手，提高產(chǎn)品檔次和工藝技術(shù)水平，在不斷滿足主機廠持續(xù)提高的需求前提下，降低成本，實現(xiàn)玻璃鋼/復(fù)合材料企業(yè)與主機廠之間的雙贏，實現(xiàn)玻璃鋼/復(fù)合材料企業(yè)之間的多贏，逐步走上良性發(fā)展的競爭態(tài)勢。
5、推動汽車復(fù)合材料及其制品向?qū)I(yè)化、標準化、高品質(zhì)化、環(huán)?；较蚣铀侔l(fā)展，開創(chuàng)中國汽車復(fù)合材料的新天地。
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