碳纤维复合材料在汽车上的应用可行性如何？

  由于炭素产品短缺，产品利润率很高，炭素企业经济效益普遍看好。碳素制品曾被称为“黑金”。碳企业如雨后春笋般涌现，全国各地有近400家公司。但在近400家炭素企业中，有配套工艺的大型企业只有40多家。而这40家炭素企业中，主导产品超过5万吨的只有两家。从炭素材料的发展现状可以看出，整个炭素行业中小企业众多，规模较小，难以形成有效的竞争力。以主导产品石墨电极为例，国内近400家炭素企业的产量已达45万吨，是需求的一倍多。2002年，碳被统计的33家企业生产石墨电极22.37万吨，未被统计的企业生产石墨电极约2-3万吨，进口约2万吨。国内生产和进口石墨电极的资源总量共计27万吨，而2002年石墨电极的表观消费量约为18万吨，生产远大于需求。由于供需矛盾，各炭素企业的市场竞争越来越激烈，甚至出现了竞相压价、无序竞争的局面。市场难以掌控，使得炭素行业整体效益遭受巨大损失。

  为适应市场需求，近年来，中国炭素企业通过不断努力，在产品结构调整方面取得了很大进展。1997年，我国生产超高功率石墨电极5500吨，占石墨电极总量的2.5%。2002年生产超高功率石墨电极2.34万吨，占石墨电极总量的10.4%，比1997年提高7.9个百分点。1997年，中国生产高功率石墨电极6.1万吨，占石墨电极总产量的28%。2002年生产石墨电极8.51万吨，占石墨电极总产量的38%，比1997年增长10%。虽然我国炭素行业产品结构调整较快，但市场所需的大尺寸超高功率石墨电极仍需进口和补充。或许，中国炭素行业将继续加快产品结构调整步伐，努力生产大型超高功率石墨电极，满足国内大型电炉生产需求，减少进口。企业不适应市场，就难以生存和发展。中国炭素企业应加快适应市场的步伐，不断壮大实力，积极参与市场竞争。这是中国碳材料的发展之路。

  炭素工业属于基础原材料工业，是国民经济发展不可缺少的基础材料。《中国石墨炭素行业市场发展现状及投资前景预测报告》显示，炭素材料已成为全球大规模开发应用的高性能材料的首选。传统的碳材料是人造金刚石和耐高温石墨，而新世纪最引人注目的新型碳材料是碳纤维复合材料和石墨烯。碳纤维具有许多优异的性能，如高强度、高模量、低比重、耐高温、抗疲劳、导光、易加工等。它正逐渐取代传统材料，广泛应用于航空航天和军事领域，并开始渗透到国计民生的方方面面。

  碳纤维复合材料属于高端应用，代表了一个国家的整体科技和产业化水平。最重要的应用是在航空航天等高端领域，至少有20到30年的发展空间。业内人士表示，如果将碳纤维复合材料用于飞机制造，将比目前的铝合金减重20%至40%，在节能方面显示出巨大的效益。目前，我国虽然是碳素产品生产和出口大国，但高端产品在国际市场上很难有话语权。在一些领域的高科技炭素制品和特种炭素制品方面，我们与炭素强国还有差距。以下炭材料发展现状分析。

  碳材料发展的现状表明，中国的经济增长一直在上升。在这种大环境下，炭素行业发展迅速，逐渐成为我国主要的经济支柱产业。然而，碳材料发展现状已遭遇瓶颈期，急需尽快恢复产业发展动力。

  碳是自然界最重要的元素之一，与人类息息相关。它具有SP、SP2和SP3杂化的各种电子轨道特征，SP2的各向异性导致晶体的各种取向和其他排列。因此，以碳为唯一组成元素的碳材料具有各种各样的性质，新的碳材料不断被发现并被人工制造出来。事实上，没有任何一种元素可以像碳一样作为单一元素形成如此多的结构和性质完全不同的物质，比如三维的金刚石晶体、二维的石墨片层、一维的卡宾和碳纳米管、零维的富勒烯分子。