沃爾沃曾經(jīng)開發(fā)出一種新設(shè)計(jì)，通過(guò)把超級(jí)電容器裝進(jìn)碳纖維板中，讓車身變成電池，從而大幅減重。與此同時(shí)，寶馬全新一代7系、5系等車型也都將大量采用碳纖維材料。另外，全球首款支持碳纖維復(fù)合材料的3D打印機(jī)誕生，這款打印機(jī)將從3月份開始接受預(yù)訂，價(jià)格為5000美元(約合人民幣3萬(wàn)元)。同時(shí)助力3D打印和智能汽車，碳纖維的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步提升。

　　智能汽車瞄上碳纖維

　　沃爾沃已成功研發(fā)出能儲(chǔ)存電能的碳纖維材料。這種蓄電材料是由多層的碳纖維以及樹脂聚合物構(gòu)成，每一夾層中又有納米結(jié)構(gòu)的電池以及電容。用超級(jí)電容器板替代發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和扭力桿的組合，這樣沃爾沃的工程師就能夠替換掉為車載電子供電的12伏電池，同時(shí)把重量減半。 123456

　　這種材料能夠取代傳統(tǒng)車輛的金屬車體，從車門、車頂?shù)揭嫔w等都可以。沃爾沃預(yù)計(jì)全車鈑金能夠儲(chǔ)存的電能足以讓電動(dòng)車有大約112km的行駛距離。這種新型的電池材質(zhì)能夠靠剎車動(dòng)能回收系統(tǒng)以及傳統(tǒng)的插電方式來(lái)充電。沃爾沃宣稱這種新材料充電的速度以及能夠儲(chǔ)蓄的動(dòng)能都將會(huì)超越目前所有的鋰電池，并且由于這種蓄電材質(zhì)在充放電能時(shí)沒(méi)有化學(xué)作用，因此也不會(huì)有普通電池蓄電能力下降的問(wèn)題。 123456

　　將這一概念再推進(jìn)一步，沃爾沃用這款超級(jí)電容器/碳纖維板重造了一個(gè)車蓋，就是把它變成了一塊電池，可以用動(dòng)能回收系統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)插頭充電。沃爾沃估計(jì)，車門、行李箱、車頂?shù)炔考寄苡眠@種新材料來(lái)替代，這樣整體重量能夠降低15%。

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　　沃爾沃已經(jīng)基于S80打造出一臺(tái)采用新蓄電材料的原型車。該車在車身的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋以及后尾箱蓋都使用了這種新的碳纖維電池材質(zhì)。這樣跟傳統(tǒng)電動(dòng)車相比還減輕了蓄電池的重量，并且碳纖維也擁有更好的車身剛性。 123456

　　此外，寶馬汽車也大量采用碳纖維材質(zhì)。據(jù)悉，全新寶馬7系將大量使用碳纖維材料，包括底盤等部件，新款寶馬7系比老款減重460斤。而根據(jù)換代周期，全新一代寶馬5系有望在2016年推出，屆時(shí)新車將采用更加輕量化的材料以大幅減重。新車入門級(jí)車型將新增一款1.5T柴油三缸引擎，同時(shí)還將采用大量的碳纖維材料，使車身重量將大幅降低。業(yè)內(nèi)人士指出，汽車輕量化材料對(duì)寶馬汽車公司的重要性正在日益增長(zhǎng)，下一個(gè)在汽車輕量化中扮演重要角色的材料將是碳質(zhì)纖維。 123,123

　　目前，日本東麗、豐田和東京大學(xué)等已經(jīng)在聯(lián)手開發(fā)全面采用重量輕、強(qiáng)度高的碳纖維的汽車，推進(jìn)加工技術(shù)等的研究，到2010年代后半期，將能夠提供用于量產(chǎn)車的零部件。最早到2020年，重量減輕6成、安全性更高的汽車將投入實(shí)際應(yīng)用。

　　碳纖維的重量只有鐵的四分之一，而強(qiáng)度則是其十倍。如果用于汽車，有望將燃效提高4成以上。目前在普通汽車上采用碳纖維的趨勢(shì)已經(jīng)出現(xiàn)，例如美國(guó)通用汽車正力爭(zhēng)將碳纖維用于量產(chǎn)車。而據(jù)東麗經(jīng)營(yíng)研究所統(tǒng)計(jì)，碳纖維的全球市場(chǎng)在2011年約為4萬(wàn)噸，其中用于汽車的碳纖維為2000噸左右。而這一數(shù)字自2015年左右起將不斷擴(kuò)大，到2020年代將達(dá)到數(shù)萬(wàn)噸。

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　　首款碳纖維3D打印機(jī)誕生

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　　盡管3D打印機(jī)已經(jīng)有了十幾年的技術(shù)發(fā)展，但大家對(duì)桌面產(chǎn)品的印象還停留在打印一個(gè)玩具、模型的層面上。由于PLA/ABS的材質(zhì)類似塑料，因此這種材料打印出來(lái)的東西塑料感濃厚。不過(guò)，有著多年賽車部件設(shè)計(jì)和加工經(jīng)歷的Greg Mark帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，近日研制出一款使用碳纖維做打印耗材的桌面3D打印機(jī)，它不再像過(guò)去的桌面3D打印機(jī)打印模型，這款機(jī)型可以直接打印部件和工具。

　　Greg Mark的團(tuán)隊(duì)研制的3D打印機(jī)名為Mark One，使用碳纖維作為耗材，是全球首款能打印復(fù)合材料的桌面3D打印機(jī)?；ㄙM(fèi)5000美元(約合人民幣3萬(wàn)元)，用戶就可以用碳纖維以1比1比例打印香蕉模型。Gregory Mark團(tuán)隊(duì)采用了3D打印的理念，將其作為一種生產(chǎn)復(fù)合元件的制造流程，但改變了形式和功能。

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　　據(jù)了解，Mark One不僅能使用類似碳纖維的復(fù)合材料來(lái)打印，還能使用玻璃纖維、尼龍和聚乳酸等材料。當(dāng)然，每次只能使用一種材料。這款打印機(jī)也引入了一些先進(jìn)技術(shù)，例如在每次打印前就位的自流平印床。 copyright 123456

　　根據(jù)已經(jīng)發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)看，Mark One 3D打印機(jī)整機(jī)仍然定位在桌面級(jí)產(chǎn)品，長(zhǎng)寬高分別為575x322x360mm，成型尺寸為305x160x160mm。其特點(diǎn)在于，一是可使用碳纖維作為打印材料，二是使用復(fù)合材料，直接制作高強(qiáng)度的部件和工具。該機(jī)型采用雙擠出頭，可兼容碳纖維、玻璃纖維、尼龍和PLA耗材；制作實(shí)際部件時(shí)能夠選擇合適的材料，兼顧強(qiáng)度和成本。 本文來(lái)自123