汽车轮毂和轮胎承载着汽车的所有重量，并在传动轴的驱动下使汽车前进。碳纤维凭借轻质和高强度的特性，成为了汽车制造热衷的优选材料。
其密度比金属轻，强度却是钢铁的16倍，杨氏模量是传统玻璃纤维的2-3倍，同时兼具了纤维的柔软性。一般铝合金轮毂重量为15千克左右，而碳纤维轮毂重量可以减少至8千克。
碳纤维轮毂作为汽车的关键部分，展现出出色的承重和抗冲击能力，尤其在加速和载重时表现突出。由于其轻量化设计，碳纤维轮毂能降低汽车的惯性，使汽车的启动、停止和转向更为迅速。
除了应用在轮毂，在汽车的传动轴、板簧、构架、车身都有使用碳纤维，不但保证汽车足够的强度和刚度，而且汽车的重量得以降低，能耗也相对降低。
碳纤维材料在汽车领域的应用不仅仅是出于轻量化和降低能耗的需求，更是汽车安全性能提升的迫切需求。碳纤维轮毂作为一种先进的材料，与传统的铝合金轮毂相比，具有显著的优势。
首先，碳纤维轮毂的质量更轻，这意味着在发生碰撞时，冲击力对车辆的影响较小，有助于提高车辆的安全性能。其次，碳纤维轮毂的强度更高，没有金属疲劳的问题。由于碳纤维的抗拉强度和抗压强度都非常高，它能够更好地承受车辆在行驶过程中产生的各种力量，从而保持轮毂的结构完整性。
此外，碳纤维轮毂的降噪性能也明显优于传统的铝合金轮毂。由于碳纤维的振动阻尼特性，它可以有效地吸收和分散噪音，为乘客提供更加安静和舒适的驾驶环境。
尽管碳纤维轮毂具有如此多的优势，但在国内市场上还没有得到广泛应用。这主要是由于碳纤维的成本问题。
目前，碳纤维的生产技术还不够成熟，导致其成本相对较高。然而，随着技术的不断进步和规模化生产的实现，碳纤维的成本有望逐步下降。
为了降低碳纤维的成本，人们正在研究采用不同的原料制备原丝的方法。传统的碳纤维原丝主要采用聚丙烯腈原料，其成本一直居高不下。然而，随着科研人员对沥青基、聚乙烯等原料制备原丝的研究取得进展，碳纤维的成本有望下降30%以上。这将极大地促进碳纤维在汽车制造领域的应用。
此外，新能源汽车的快速发展也为碳纤维轮毂的应用提供了广阔的市场前景。新能源汽车对于轻量化和节能减排的要求更加严格，而碳纤维轮毂正是满足这些需求的理想选择。随着新能源汽车市场的不断扩大，碳纤维轮毂有望成为新能源汽车的标配。
