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「複合材料」重塑汽車設計、製造、服務

偉盟系統產業顧問／任苙萍
4月25日
讀畢需時 4 分鐘

已更新：4月29日

文：偉盟系統產業顧問／任苙萍

汽車複合材料是由纖維和樹脂組合而成的輕質材料，用於汽車製造，以減輕重量、提高燃油效率和改善性能。特別是電動車，碳纖維和玻璃纖維等複合材料有助於設計更輕的車輛，在保持強度和耐用性，不損及安全性、結構或美觀下，延長行駛里程。

玻璃纖維佔比大，碳纖維為後起之秀

研調機構Insight Partners預測，受電動車普及率不斷提高和輕量化材料需求的推動，全球汽車複合材料市場正在經歷顯著增長，2031 年市值將超過 283 億美元，預測期內的年複合成長率（CAGR）達到 12%。主要參與者有：杜邦公司、固瑞特控股公司、瀚森公司、三菱化學控股公司、日本電氣硝子株式會社、歐文斯科寧公司。

從 2024 年的市場結構，可一窺汽車複合材料的發展趨勢：

根據「纖維」可分為：玻璃纖維、碳纖維和其他複合材料，玻璃纖維佔比最大；
根據「樹脂」則有「熱固性」和「熱塑性」兩大類，熱塑性塑膠為主力；
根據「技術」可分為：拉擠成型、射出成型、壓縮成型等，射出成型為主流；
根據「應用」類型，可就結構組件、動力總成部件、內裝和外部來看，內裝是應用大宗。

其中，玻璃纖維具有高抗拉強度和出色的抗衝擊性，結合聚丙烯是很好的增強材料，可形成適用於門板、車身底部防護板、地板、行李箱飾板等複合部件；而「碳纖維」比鋁輕、比鋼強，被廣泛應用於飛機工業、風力渦輪機葉片以及汽、機車零配件。

與內燃機汽車相比，電動車的額外重量來自於大型電池組，而且通常放在車輛底部，所以碳纖維被視為一種理想的解決方案——特別是對於高階車款而言，價格遠非首要考慮因素，反倒更在意操控性和續航里程可能受到車身重量拖累。

歐盟將祭出碳纖維禁令？仍有變數！

除了電動車之外，許多品牌也在內燃機汽車或混合動力汽車中使用碳纖維，著名的一級方程式賽車車隊麥拉倫（McLaren），甚至用碳纖維製造超跑的整個底盤。

儘管如此受到肯定，但先前卻傳出歐盟將它列為危險材料，禁止用於汽車的消息。為使汽車更加環保，負責制定歐盟法律的歐洲議會不久前完成規範汽車拆解和回收的《報廢汽車指令》修訂草案，開全球先例、將碳纖維歸類為有害物質。

這是為何？歐盟的說法是：當用樹脂粘合的碳纖維被丟棄時，纖維絲可能會飄散到空氣中、導致機器短路，更重要的是，如果纖維絲接觸到人體的皮膚和黏膜，可能會造成疼痛。《日經亞洲》指出若禁令得以實施，損失最大的將是三家日本公司：東麗工業、帝人和三菱化學。

這三家公司合計拿下全球54%碳纖維市場。特別是業務佔比最大的東麗工業受創最深——汽車是他們繼飛機和風力發電之後的第三大業務，且有高達 50% 位於歐洲。一旦提案獲得通過，勢必元氣大傷。好消息是，這紙突如其來的禁令可望出現轉圜餘地；就算獲得通過，也要到 2029 年才會生效，車廠還有時間因應。

碳纖維導入對保修業的機遇＆挑戰

值得留意的是，碳纖維在車輛應用愈來愈普遍，也為保修業帶來不少影響：

維修技術門檻提高： 碳纖維不是傳統鈑金或鋼鐵可以焊接或敲修的材料，一旦受損，多數情況要整塊更換或專業修補，需要真空壓合、加熱等特殊設備以及專業技師訓練；
材料成本與工時成本上升： 碳纖維零件本身就比較貴，加上修補難度高，所以報價會更高、修理時間也會拉長，排程與報修量需要重新安排（但利潤空間也可能因此拉高）；
不易察覺的損傷風險：
碳纖維的損傷有時不容易從表面看出來，可能內部結構已經裂開，導致安全風險增加，需要添購超音波、X光等無損檢測工具的協助，意味著檢查流程須更細膩、保修廠專業度要求更高；
市場區隔更明顯：
隨著碳纖維多用於中高階或性能車型，保修廠可以選擇專攻高階車主市場，打出「高端材料維修」名號或選擇轉介合作廠（維持原有車種與服務範圍）。