碳纖維復合材料在飛機、汽車上已經(jīng)得到了較為廣泛的應用，在高速軌道交通領域的應用也正逐步從車體內(nèi)部裝飾、車內(nèi)設備等非結構零件材料向車體等主要承載構件延伸、擴展。列車速度的提高，要求機車牽引功率提高和列車自重減輕。就輕量化而言，不銹鋼優(yōu)于耐候鋼，鋁合金又優(yōu)于不銹鋼，而復合材料則是最佳選擇。碳纖維復合材料替代鋼鐵材料將全面提升制造業(yè)水平。

 

       在武器裝備結構輕量化中的應用：高性能碳纖維復合材料已經(jīng)開始在武器裝備主結構件上應用。隨著先進復合材料制備技術水平的不斷提高，碳纖維復合材料整體艙段、全碳纖維復合材料整體連接、碳纖維復合材料大型空間伸展結構等主結構件和復合材料推力室的研制取得重要進展，支撐了若干重點裝備的研制。

 

       在飛機結構輕量化中的應用：軍機如F35中機翼蒙皮幾乎全用碳纖維復合材料，F(xiàn)22 中復合材料用量達40%。民機如A380的壓力艙端蓋、中央翼盒等承力件都用上了復合材料，用量超過20% ; B787中復合材料用量已達結構用材的 50% 。據(jù)統(tǒng)計，主要由航空燃油燃燒造成的 CO2排放占人類活動造成的 CO2總排放的2%。20年來，民機結構輕量化已使每 100 位乘客每公里燃油耗量由8升降低到5升甚至 3 升，隨著復合材料越來越多被采用，油耗量將更低。僅此可見碳纖維復合材料對于低碳經(jīng)濟的貢獻。

 

       在軌道交通結構輕量化中的應用：復合材料地在鐵車輛上的應用有: 列車頭罩、第三軌保護罩、導電軌支架、電纜線橋架、逃生平臺、無砟軌道充填式復合材料墊板、鐵軌連接用魚尾板、鐵路信號燈、FRP 隔音屏障等。復合材料在鐵路客車上的應用有: 車頂頂板，側墻板、端板，地板，間壁，整體衛(wèi)生間等。復合材料在高速火車上的應用有: 車頭鼻端、車頭導流罩、司機臺儀表框、車門窗框、車頂罩、蓄電池箱。車廂內(nèi)飾件、車體、車頭前端、轉向架、車輪、車軸、軌枕等。國內(nèi)目前主要有株洲電力機車廣緣科技有限責任公司( 與國防科技大學合作)等為數(shù)不多的企業(yè)生產(chǎn)軌道交通用復合材料產(chǎn)品，制品已用于多型國產(chǎn)高速列車和城軌、地鐵車體。

 

       在汽車結構輕量化中的應用：由于碳纖維制造成本過高，碳纖維增強復合材料在汽車中的應用有限，最初僅在一些F1 賽車、超級跑車、小批量車型上有所應用，如蘭博基尼、柯尼塞格、雷克薩斯LFA、 GT-R、保時捷911 GT3 承載式車身等。隨著碳纖維制造成本的下降、復合材料制造工藝的成熟，各大主機廠紛紛進行碳纖維零部件的開發(fā)，如今被廣泛地應用于高價值民用轎車上。寶馬與德國SGL、日本三菱麗陽成立合資公司，計劃13 年量產(chǎn)i3 采用碳纖維車身，并與波音公司聯(lián)合研究碳纖維循環(huán)利用技術;通用公司與日本帝人合作開發(fā)熱塑性碳纖維復合材料零部件60s 內(nèi)熱沖壓成型技術， 2015 年以后上市的面向普通客戶的主力車型;奔馳與日本東麗成立合資公司，開發(fā)短循環(huán)樹脂遷移模塑(RTM) 技術，于2012年起為戴姆勒公司轎車提供大批量生產(chǎn)的CFRP 部件;福特與陶氏化學合作，2015 年開始在福特斯新車上采用碳纖維零部件，2020年起大面積使用，福特表示碳纖最大將能夠減輕340kg 車重。此外，大眾、豐田、日產(chǎn)等也在進行碳纖維零部件的開發(fā)。

 

       山東英特力新材料有限公司，聯(lián)合山東大學，開展高性能功能化軍用及民用T800S碳纖維復合材料裝備輕量化結構的前瞻性研究和產(chǎn)業(yè)化應用。包含干噴濕紡T800S級高性能碳纖維關鍵制備技術及其結構性能研究;應用于軍用方艙、汽車標準件、箱載體等L-RTM及模壓一體化成型的碳纖維專用韌性高性能環(huán)氧樹脂基體開發(fā);碳纖維復合材料制品模壓成型及其有限元分析;采用高模量碳纖維材料結合優(yōu)化環(huán)氧樹脂基體并基于L-RTM及模壓技術對復合材料結構進行優(yōu)化設計。

 

       山東英特力新材料有限公司是集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售高性能碳纖維復合材料制品為一體的高新技術民營企業(yè)，擁有輕量化結構制品相關發(fā)明及實用新型專利15項，負責特種樹脂基體開發(fā)及高強度碳纖維復合材料制備及在軍工結構制品中的性能測試及實際運用;山東大學擁有高性能碳纖維制備及應用的3項核心發(fā)明專利，負責高強度高模量T800S碳纖維的研究及生產(chǎn)。項目經(jīng)前期合作，已建成碳纖維復合材料系列方艙生產(chǎn)線二條，碳纖維復合材料系列方艙附件生產(chǎn)線一條，已研制成功的系列特種方艙，具備重量輕、比強度高、比剛度高、水密閉及光密閉性好、耐腐蝕、耐鹽霧、可擴展防彈功能、性價比高等特點，較傳統(tǒng)方艙重量減輕50%-70%，在指揮通信車系列產(chǎn)品中得到廣泛應用，解決了指揮通信車超重、越野性能差及在沿海地區(qū)使用壽命短的問題，目前已大量裝備部隊使用。項目將逐步推進軍民融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展，軍用裝備結構實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，開發(fā)系列民用汽車標準件，箱組載體等民用裝備結構，實現(xiàn)規(guī)模化應用。項目完成后新增碳纖維復合材料系列方艙生產(chǎn)線三條，碳纖維復合材料系列方艙附件生產(chǎn)線兩條，碳纖維復合材料汽車附件產(chǎn)品生產(chǎn)線一條及箱組載體生產(chǎn)線一條。