在2023年末將至時，中科院寧波材料所錢鑫博士為大家匯總了2023年度高性能碳纖維材料在輕質高強度結構制品領域的一些新應用。

01、自動貨運無人機

MightyFly推出了新款Cento型自動貨運無人機，在其內部貨艙中可攜帶多達96個小型USPS包裹，這款無人機僅僅需要兩個停機位即可完成起飛、著陸和自動卸貨。目前MightyFly正與FAA合作，希望能夠擴大其遠程飛行授權。
 

從具體結構與性能而言，Cento型自動貨運無人機采用大型碳纖維機身，滿載45千克、有效載荷時重161千克。它采用了一種簡單的升降和巡航設計，使用了八個安裝在推進吊艙上的升力螺旋槳，看起來有點像著陸滑橇，其背部的推進器螺旋槳可實現高效的巡航飛行。它可以最高時速240公里/小時的速度飛行，比公路運輸快得多。

02、集成浸沒技術碳纖維自動車架

HAZE Automotive宣稱公司的重點是使用帶有嵌入式傳感器的新一代材料開發更輕、更安全、性能更高的汽車。在與AWOS的合作過程中，HAZE團隊在其車架中使用了碳纖維材料，并集成了AWOS的浸沒傳感器，使駕駛員和乘客有更好的機會逃離裝滿水的汽車。

AWOS自動汽車逃生系統可快速檢測到汽車進水及浸沒情況，自動降低所有電動車窗，并立即通知緊急救援人員。該系統適用于直立和倒置情況下水的浸沒。

03、厚度僅0.04英寸超輕碳纖維外殼

全球領先的高性能熱塑性塑料零部件制造商Tri-Mack Plastics Manufacturing Corporation宣布開發出了新款的超輕、高強度外殼產品，它由八層單向碳纖維增強熱塑性復合材料（CFTPC）膠帶制成，厚度僅為0.04英寸。

 

        Tri-Mak使用內部設計和制造的工具可在幾分鐘內制造CFTPC外殼

新的外殼產品展示了Tri-Mak在使用單向膠帶生產具有深拉功能的大而薄的外殼方面的專業知識。這些結構件使用Tri-Mak經過驗證的生產工藝制作：自動化膠帶鋪放、固化和沖壓成型。Tri-Mack的熱塑性復合材料工藝可在幾分鐘內生產零件，而不像熱固性塑料那樣通常需要幾個小時。

04、碳纖維仿生手臂

Psyonic公司開發了一個更薄的3D打印塑料手掌，外部有約2毫米厚的碳纖維復合材料外殼。目前這一代的仿生手的重量為490克，據說比普通人手的重量輕20%左右。

 

每只手的碳纖維外殼由分成兩半的部分組成。對于每一半，在兩層干碳纖維織物或彩色混合玻璃纖維/碳纖維之間，鋪設一層冷凍環氧樹脂。鋁制工具由Psyonic設計和CNC加工的，然后將組件真空裝袋并在烘箱中固化。固化完成，碳纖維外殼被修整并涂上一層透明涂層，然后用環氧樹脂粘合到3D打印的手掌組件上，然后用手的其他部分組裝。

05、重量僅12kg的碳纖維踏板車

在柏林全球最大的國際電子消費品展覽會上，全球知名的兩輪電動汽車領導者—NIU自豪地推出了其開創性的碳纖維踏板車KQi Air X和KQi Air。尖端的碳纖維踏板車將重新定義超輕型電動踏板車類別，為行業樹立新的標桿，體現NIU對卓越、創新和可持續性的承諾。

inktype="text" imgurl="" imgdata="null" tab="innerlink" data-linktype="2">NIU KQi Air和KQi AirX示意圖

KQi Air X的重量僅為25.8磅（約11.7kg），采用全碳纖維框架，而KQi Air的重量為26.2磅（約11.9kg），采用碳纖維（70%）和鎂（30%）框架。這兩款產品具有優異的功率重量比，比競爭對手輕40%以上，保證了無與倫比的便攜性，同時提供了為城市打造的令人印象深刻的性能。這款輕便踏板車的最高時速為20英里/小時，續航里程為31英里，最大功率為700瓦，無論是在車流中飛馳、在城市中巡航，還是在爬坡20%的山坡上行駛，這款輕型滑板車都將提供令人興奮和高效的騎行體驗。

06、全球首個彩色碳纖維自行車

全球首個彩色碳纖維自行車車輪在Alexandra Palace的自行車展上首次公開亮相。Chrono彩色碳纖維車輪是Hypetex公司與領先的車輪品牌Parcours聯合開發的，它采用Hypetex的Zlatan單向材料制成的金色表面，與傳統的油漆替代品相比，它提供了一種更令人驚嘆、更輕、更高性能的產品。
 

       Hypetex是一種用于碳纖維等先進材料的可持續著色技術。它誕生于一級方程式賽車，其獲得專利的涂料更換工藝是推動輕量化革命的關鍵一步。Hypetex材料將水性生態樹脂與可持續固化工藝相結合，具有大膽、豐富多彩的美學以及技術和成本節約優勢，非常適合任何需要輕質和高性能產品的優質品牌。據悉，Parcours X hypertex限量版車輪將只有10套，價格從1799英鎊到2499英鎊不等。以Hypetex金色為特色，高級套裝還將包括槍械灰色的定制輪轂，定制激光細節和陶瓷軸承。

07、重量僅89kg的碳纖維汽車運輸船

Kaebon公司EB Eins是一款碳纖維電動船，憑借其輕質設計和環保功能，正在徹底改變劃船行業。EB Eins可以毫不費力地在水中滑行，在對環境影響最小的情況下提供安靜愉快的劃船體驗。其獨特的結構允許在車頂上輕松運輸，無需拖車或船滑，從而提升了更方便和可持續的劃船體驗。

Kaebon表示EB Eins電動船非常輕巧，可在汽車或SUV車頂上輕松運輸

Kaebon公司的新款EB Eins從航空航天和高性能汽車行業的輕量化成就中獲得靈感。該船的結構采用真空泡沫芯預浸碳纖維夾芯板，這種材料以其低重量、強度和耐用性而聞名。這種材料的選擇使EB Eins成為一艘輕便而堅固的船只，非常適合高效和可持續的劃船。Kaebon精心設計的結果是一艘5.3米的電動船，基本整備質量僅為89公斤，包括電機和電池在內的最終重量只有250公斤。這種輕型結構使船可以在車頂上運輸，使EB Eins無需拖車即可輕松往返于水中。這一特點不僅增加了便利性，而且通過減少交通所需的資源，有助于獲得更可持續的劃船體驗。

08、超輕量碳纖維屋頂帳篷

美國Inspired Overland LLC公司花了大約一年的時間研究和開發輕量化屋頂（車頂）帳篷，并且還對整個懸架線進行了廣泛的測試，包括線圈、帶遠程儲層的后沖擊、加工鋼坯上部控制臂等。該公司在2022年憑借輕型屋頂帳篷而成功地獲得了特種設備營銷協會(Specialty Equipment Marketing Association，SEMA)的全球媒體獎。而在今年，Inspired Overland的團隊研發新款重量僅為80磅（約36kg）的張屋頂帳篷再次斬獲該獎項。

最新開發的這款超輕量屋頂帳篷由于在其結構中使用了碳纖維，從而提供了比上一代帳篷產品更堅固的屋頂和外殼。碳纖維作為一種低重量和高剛性的材料，已在航空航天和汽車等一些最苛刻的應用中得到了驗證。目前，碳纖維很少用于屋頂帳篷，而Inspired Overland則是為數不多的使用先進材料開發產品的公司之一。碳纖維剛性殼結構加上鋁制框架為帳篷提供了高強度、穩定性和運輸便利性。當將其關閉時，蓋子夾緊，形成易于管理的細長包裝，高度僅4.75英寸，重量僅80磅。