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現(xiàn)代的汽車設計有安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保等4項明確要求。因此減輕結構重量，從而節(jié)省燃油、減少尾氣排放和環(huán)境污染是汽車設計的重要發(fā)展方向。為此，上的各大汽車公司均在制定和執(zhí)行汽車的輕結構戰(zhàn)略計劃。如BMW（寶馬）等公司明確提出每車要減重100Kg以上的目標，提高燃油效率，CO2排放減到7.5～12g/km以下，美國進一步提出30千米/每升汽油的里程目標。據(jù)知，汽車結構每減重10%，燃油消耗可節(jié)省7%，大大減少了壽命期內的使用成本。若車體減重20-30%，每車每年CO2排放可減少0.5噸。
汽車減重，當前重要的措施就是在大量采用先進復合材料。先進復合材料具有比強度高、比剛度高，可設計性強，疲勞耐久性好，耐腐蝕，可大規(guī)模整體成型，減震阻尼性能好等一系列獨特的優(yōu)點，其中核心的是比強度、比剛度高。先進復合材料用在飛機上是代鋁，可減重20～30%，用在汽車上是代鋼，用比重僅有1.6g/cm3的復合材料代替比重7.80/cm3的鋼，減重效果可達40～60%，效益明顯可觀。所以前幾年美國能源部(DOE)聯(lián)合美國汽車研究會（USCAR）共同發(fā)起一個五年計劃項目，率先投資$1.95億，旨在發(fā)展輕質高強汽車用材料，復合材料當其沖。
筆者從事飛機設計近50年，常常念念不忘的是“為減輕每一克重量而奮斗”，汽車設計雖與飛機不同，但減重的需求一樣是迫切的。又筆者從事先進復合材料發(fā)展研究40多年，親眼目睹和跟蹤了“飛機結構復合材料化的全過程”。飛機結構從上世紀70年代開始應用復合材料，從不大受力的艙門、口蓋、整流罩入手，再從舵面到尾翼，一直到今天的機身、機翼等主承力結構，從軍機、民機、直升機一直到無人機，以至今天的B787、A350大型客機，已基本上是全復合材料飛機了，機上的主結構基本上全由復合材料制成，多年來一步一步走完了飛機結構復合材料化的進程。以是觀之，難道汽車工業(yè)就不會走上這條路嗎？減重、節(jié)油、減少污染要求是一樣的，道理是相同的，結論應該是肯定的，汽車結構早晚也會走上復合材料化的道路。有人預言，2020年后汽車用材將不會以鋼為主，而會以復合材料及鋁合金為主。下面會看到上已開始了積極啟動此項進程。
在上世紀70年代初剛誕生碳纖維復合材料時，美國底特律汽車工程師協(xié)會就預言“復合材料給汽車工業(yè)帶來的沖擊將不亞于當年電子工業(yè)對于汽車的沖擊”，但多年后并為實現(xiàn)，主要問題是復合材料成本太高，汽車工業(yè)一時難于承受。并說碳纖維必須降到$11/kg以下汽車工業(yè)才會大規(guī)模應用。但近年來事情有了變化，隨著低成本大絲束碳纖維的出現(xiàn)，特別是低成本制造工藝的發(fā)展，使得復合材料成本有了較大下降，加之客觀需求的強烈，先進復合材料在汽車領域的應用開始呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢。
還應指出，先進復合材料歷經多年的研究、應用和發(fā)展，已在技術上取得了長足的進步和發(fā)展，這為在汽車領域的應用提供了強有力的技術支撐和前提條件，在汽車領域大規(guī)模應用先進復合材料此其時也。
