2025年2月7日晚,第九屆亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)在我國(guó)首個(gè)“雙亞冬之城”哈爾濱盛大開(kāi)幕。這場(chǎng)冰雪盛會(huì)不僅點(diǎn)燃了冰雪運(yùn)動(dòng)的激情,還為冰雪產(chǎn)業(yè)乃至相關(guān)新材料應(yīng)用帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。作為新一代高性能材料,碳纖維以其輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕等特性,成為冰雪裝備升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力。
碳纖維:冰雪裝備的“升級(jí)密碼”
碳纖維以其輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕等特性,在滑雪板、頭盔、滑雪杖、冰鞋等冰雪裝備上得到了廣泛應(yīng)用。滑雪運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較高,需要裝備既輕量化以減輕體力消耗,又具備高強(qiáng)度來(lái)防護(hù)運(yùn)動(dòng)損傷。
碳纖維滑雪板:相比傳統(tǒng)木質(zhì)滑雪板,碳纖維滑雪板更堅(jiān)固、耐用,具有良好的彈性和韌性,能更好地應(yīng)對(duì)不同雪質(zhì)和地形,為滑雪者提供更穩(wěn)定的滑行體驗(yàn)。
碳纖維滑雪頭盔:強(qiáng)度高、重量輕,有效保護(hù)頭部的同時(shí),減輕了頭部負(fù)擔(dān),提升了佩戴舒適性。
體育用品行業(yè)的革新
碳纖維復(fù)合材料在體育用品行業(yè)的廣泛應(yīng)用,顯著提升了體育器材的性能與品質(zhì)。除了冰雪裝備,碳纖維還被用于釣魚(yú)竿、自行車(chē)、運(yùn)動(dòng)鞋以及球拍、球桿等。以下是一些具體的應(yīng)用實(shí)例:
釣魚(yú)竿
輕量化與高強(qiáng)度:釣魚(yú)過(guò)程中需要大量的拋投動(dòng)作,同時(shí)魚(yú)上鉤時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的拉力,因此釣魚(yú)竿對(duì)輕量化、柔韌性和高強(qiáng)度有著極高的要求。碳纖維復(fù)合材料恰好滿足這些需求,成為釣魚(yú)器材市場(chǎng)的主流材料之一。
光威釣具
自行車(chē)
輕量化與耐用性:碳纖維的應(yīng)用使得自行車(chē)的車(chē)架、車(chē)圈及輻條等部位更加輕量化且耐用,提升了騎行體驗(yàn)。
運(yùn)動(dòng)鞋
提升跑鞋性能:在運(yùn)動(dòng)鞋中,碳纖維制成的碳板搭配緩震中底,進(jìn)一步提升了跑鞋的性能,成為競(jìng)速跑鞋的重要組成部分。
球拍、球桿
輕盈與耐用:羽毛球拍、匹克球拍、曲棍球桿等體育用品因碳纖維的加入而變得更加輕盈、耐用。
碳纖維羽毛球拍,YONEX
低空經(jīng)濟(jì)的崛起與碳纖維的助力
低空經(jīng)濟(jì)作為新興產(chǎn)業(yè),正在快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)和eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)是其主流航空器。碳纖維材料在無(wú)人機(jī)的機(jī)身框架、蒙皮、機(jī)翼與尾翼等部位的應(yīng)用占比達(dá)60%-80%;eVTOL的機(jī)身、螺旋槳、橫梁、座椅等也會(huì)采用碳纖維復(fù)合材料,如小鵬匯天的旅航者X2、峰飛航空的“盛世龍”等飛行器均大規(guī)模使用了碳纖維復(fù)合材料。
汽車(chē)領(lǐng)域的突破與個(gè)性化需求
前裝市場(chǎng):
碳纖維復(fù)合材料在前裝市場(chǎng)主要應(yīng)用于跑車(chē)的各個(gè)部位,包括車(chē)身、座椅、內(nèi)飾、底盤(pán)、后視鏡殼、前后保險(xiǎn)杠、側(cè)裙、尾翼、方向盤(pán)等。傳統(tǒng)燃油跑車(chē)的主導(dǎo)品牌是法拉利、蘭博基尼、保時(shí)捷、邁凱倫、布加迪等,國(guó)產(chǎn)品牌在關(guān)鍵技術(shù)上難以企及。但新能源車(chē)的發(fā)展改變了這一格局,依托電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)大動(dòng)力,國(guó)產(chǎn)新能源跑車(chē)性能直追傳統(tǒng)燃油跑車(chē),逐漸嶄露頭角。電動(dòng)跑車(chē)不僅符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),還擁有更高效的加速性能,更符合未來(lái)的市場(chǎng)需求,有望帶動(dòng)碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用的增長(zhǎng)。
昊鉑SSR(2023年10月上市):采用100%碳纖維全覆蓋車(chē)身,在方向盤(pán)、前內(nèi)飾板等部位也大量采用了碳纖維材料。
極氪001 FR(2023年10月上市):配備了超大碳纖維車(chē)頂,尺寸達(dá)1.46x1.16m,還有全套碳纖維空氣動(dòng)力學(xué)套件,包括側(cè)裙空氣分離器、破風(fēng)前唇、風(fēng)刃滑翔運(yùn)動(dòng)尾翼等。
仰望U9(2024年2月上市):搭配了國(guó)內(nèi)首個(gè)整體式碳纖維座艙,采用T700級(jí)12K高性能宇航級(jí)碳纖維材料,熱壓罐成型工藝,減重與性能兼顧。
小米SU7 Ultra(計(jì)劃2025年3月上市):將會(huì)有碳纖維車(chē)頂、側(cè)裙等。
其他車(chē)型:部分大眾車(chē)型提供碳纖維尾翼選配,如特斯拉Model 3、極氪007等。
后裝市場(chǎng):
隨著年輕車(chē)主對(duì)個(gè)性化需求的增加以及新能源車(chē)的發(fā)展,碳纖維復(fù)合材料在汽車(chē)改裝市場(chǎng)的應(yīng)用也在持續(xù)增長(zhǎng),主要用于后視鏡殼、輪轂、前后保險(xiǎn)杠等部位。
消費(fèi)電子領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用
碳纖維復(fù)合材料在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在外殼,如筆記本電腦、手機(jī)、高級(jí)腕表等。其輕量化、高強(qiáng)度的特性,滿足了電子產(chǎn)品小、輕、便攜化的發(fā)展趨勢(shì)。
筆記本電腦:碳纖維復(fù)合材料用于外殼、鍵盤(pán)面等結(jié)構(gòu),使筆記本電腦更加輕便。
高級(jí)腕表:碳纖維材質(zhì)的表殼與表圈,以及含碳纖維成分的表帶,為腕表增添了輕量化和時(shí)尚感。
手機(jī):碳纖維復(fù)合材料用于折疊屏手機(jī)的結(jié)構(gòu)增強(qiáng),顯著提升了手機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐用性。
HNB 加熱器:
在 HNB(加熱不燃燒)加熱器領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材料同樣有著出色的表現(xiàn)。
國(guó)外案例:英國(guó) Hypetex 曾與菲莫國(guó)際合作開(kāi)發(fā)一款搭載碳纖維復(fù)合材料外殼的 IQOS 煙具。碳纖維外殼不僅提升了產(chǎn)品的外觀質(zhì)感,還可能在一定程度上改善了產(chǎn)品的散熱等性能。
國(guó)內(nèi)成果:國(guó)內(nèi)松湖神健開(kāi)發(fā)的采用納米碳纖維加熱的 HNB 紅外加熱管,具有升溫速度快、加熱面積大、溫度分布均勻等特點(diǎn),為 HNB 加熱器的性能提升提供了有力支持,展現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料在加熱元件應(yīng)用方面的潛力。
從軍工與航空航天領(lǐng)域到民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用版圖不斷拓展,正加速融入大眾生活的方方面面。亞冬會(huì)的舉辦,不僅點(diǎn)燃了冰雪激情,更為碳纖維材料的應(yīng)用提供了廣闊舞臺(tái)。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的持續(xù)拓展,碳纖維復(fù)合材料將在更多領(lǐng)域綻放光彩。
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