编制说明-《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》

《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》团体标准是由中国汽车工程

学会批准立项，通过2022年中国汽车工程学会第二次标准集中审查系列会议，任务

号为：2022-58。

本标准由中国汽车工程学会汽车轻量化技术创新战略联盟提出，重庆长安汽车

股份有限公司牵头，联合中科院宁波材料技术与工程研究所、中国汽车工程研究院

股份有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公司

等单位共同起草。

1.2编制背景与目标

汽车轻量化是实现节能减排的重要途径，而碳纤维复合材料是最具轻量化潜力

的材料之一。车门是重要的车身开闭件，对整车外观、侧碰性能等均有重要的影响。

本标准的意义是为整车和零部件企业提供统一的碳纤维复合材料车门零件的技术规

范和要求，进一步拓展碳纤维复合材料在汽车领域的应用。目前国内缺乏统一的碳

纤维车门零件标准，这在一定程度制约了其规模化和标准化应用。

基于此，通过本标准建立碳纤维复合材料车门的材料性能、零件性能及试验方

法的标准规范，解决目前无此类标准可依的情况，有助于推动当前国内汽车碳纤维

复合材料车门等零部件的应用进程，服务汽车碳纤维行业的标准化应用。

1.3主要工作过程

本标准于2022年7月8日正式立项标准工作组，并召开标准起草工作启动会，

明确标准内容、小组分工和各单位职责；2022年7月至8月，完成各家基础材料及

零件测试数据收集；2022年9月至2023年1月，完成标准初稿的编制，并发布标

准组进行内部讨论和验证；2023年1月17日，完成标准初稿内部意见征集；2023

年1月至2023年2月，根据标准组内板意见进行标准稿的修改优化，形成征求意见

稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

1

在充分总结和比较了国内外碳纤维复合材料材料性能测试、汽车碳纤维复合材

料零件性能和试验方法的基础上，参考了GB/T26752《聚丙烯腈基碳纤维》、GB/T

28461《碳纤维预浸料》和GB/T39491《汽车用碳纤维复合材料覆盖部件通用技术

要求》标准中的有关内容编写。

2.1.1通用性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、外观要求、尺寸精度要求及测试方法不仅

适用于汽车碳纤维复合材料车门，同时也适用于汽车碳纤维复合材料的其他零件，

通用性高。

2.1.2指导性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、尺寸精度要求、刚强度、模态及耐久要求

为汽车碳纤维复合材料车门的性能要求和试验方法提供指导作用。目前使用的GB/T

39491-2020标准中未对上述性能项进行具体限定。

2.1.3协调性原则

本标准提出的内容与目前使用的国家标准中的内容协调统一，本标准为以汽车

碳纤维复合材料车门为主体的性能要求和试验方法进行补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、外观要求、尺寸精度要求、耐久要求考虑

了目前汽车行业用到的碳纤维复合材料及汽车零件，具有普遍适用性。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为五章，规定了汽车碳纤维复合材料车门的材料性能、外观及尺寸、

零件性能的试验方法和要求。内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、技术

要求、试验方法。

2.3关键技术问题说明

无

2.4标准主要内容的论据

本标准的“材料性能要求”部分的内容，主要依据中国科学院宁波材料技术与

工程研究所、中航复合材料有限责任公司、江苏澳盛复合材料科技有限公司、东华

大学、廊坊市飞泽复合材料科技有限公司、广东亚太新材料科技有限公司、淄博国

创中心先进车用材料技术创新中心等单位完成的材料性能基础测试数据，并参考

2

GB/T26752《聚丙烯腈基碳纤维》、GB/T28461《碳纤维预浸料》进行性能要求的

草案编制。

本标准的“外观要求”和“尺寸精度要求”部分的内容，主要依据重庆长安汽

车股份有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公

司完成的碳纤维复合材料车门开发及量产交付要求，并参考GB/T39491《汽车用碳

纤维复合材料覆盖部件通用技术要求》进行草案编制。

本标准的“刚强度、模态及耐久要求”部分的内容，主要依据重庆长安汽车股

份有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公

司、东风汽车集团有限公司技术中心完成的碳纤维复合材料车门零件开发及性能测

试数据进行草案编制。

草案编制完成后，工作组的所有参与单位对草案内容进行内部审阅，并提出内

部审阅意见。工作组基于审阅意见进行详细讨论，完成草案内容的修订，形成征求

意见稿。

2.5标准工作基础

本标准工作组依托重庆长安汽车股份有限公司牵头承担的十三五国家重点研发

计划“轻量化纯电动轿车集成开发技术”的项目成果和大量基础数据，对碳纤维复

合材料车门的材料性能、外观要求、尺寸精度、零件性能均做了深入的研究和分析，

其中中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国汽车工程研究院股份有限公司、

江苏亨睿碳纤维科技有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公司、中航复合材料

有限责任公司为项目参与单位，共同完成了碳纤维复合材料车门和整车的开发。同

时，为了提升本标准内容的完善性和权威性，本标准工作组整合了国内实力较强的

主机厂、材料及零部件供应商、高校、研究机构、检测机构等，联合进行标准的起

草和编制。其中，中国科学院宁波材料技术与工程研究所已完成多款碳纤维复合材

料车身的开发，北汽新能源汽车股份有限公司完成极狐AcrFox7碳纤维复合材料整

车的发布，江苏亨睿碳纤维科技有限公司完成沃尔沃极星01碳纤维复合材料车门、

极氪003碳纤维复合材料后尾翼的量产交付，江苏澳盛复合材料科技有限公司完成

特斯拉ModelY后尾翼的量产交付，廊坊市飞泽复合材料科技有限公司完成蔚来ES6

碳纤维后地板的量产交付，中航复合材料有限责任公司具有多款碳纤维预浸料的量

产应用经验，中国汽车工程研究院股份有限公司、东华大学等具有大量的碳纤维复

3

合材料零件和材料性能测试数据，以上均为本标准的制定提供了强大的基础数据支

撑。

三、主要试验（或验证）情况分析

依托十三五国家重点研发计划“轻量化纯电动轿车集成开发技术”项目，本标

准开展了大量的材料及零件性能测试和数据整理，同时充分结合中科院宁波材料技

术与工程研究所、中国汽车工程研究院股份有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公

司、重庆长安新能源汽车科技有限公司等标准起草单位的测试数据，进行详细的分

析。标准草案编制完成后，起草单位依据草案内容进行材料及零件的试验验证，确

保草案内容的可实施性、准确性和严密性。

材料性能要求方面，本标准编制过程中重庆长安汽车、东风汽车、江苏澳盛、

飞泽科技、中航复材等多家单位完成了碳纤维复合材料性能测试，测试项目包含0

度拉伸、90度拉伸、0度压缩、90度压缩、面内剪切、0度弯曲、短梁剪切、纤维

体积含量等。不同厂家复合材料性能测试的结果汇总对比见表1和表2，然后基于

测试结果，制定碳纤维复合材料的材料性能要求，并完成数据分析验证。

表1不同厂家复合材料性能测试汇总（东风汽车、江苏澳盛、飞泽科技）

4

表2不同厂家复合材料性能测试汇总（长安汽车、中航复材）

外观要求和尺寸精度方面，本标准制定参考了GBT39491-2020《汽车用碳纤维

复合材料覆盖部件通用技术要求》中附录A碳纤维部件外观测定，同时参考江苏亨

睿、飞泽复材、江苏澳盛三家单位量产项目中对于碳纤维外饰部件的外观和尺寸精

度要求，并结合重庆长安汽车对于汽车外饰件的外观要求，进行综合制定本标准要

求。最后，基于长安汽车“轻量化纯电动轿车集成开发技术”项目开发的碳纤维复

合材料车门（样本量≥10件），对外观和尺寸精度的标准要求内容进行验证，结果

满足本标准要求。

图1长安汽车开发的碳纤维复合材料前门和后门

5

图2碳纤维复合材料车门尺寸精度测试结果

6

刚强度、模态及耐久要求方面，本标准基于长安汽车“轻量化纯电动轿车集成

开发技术”项目开发的碳纤维复合材料车门，与中汽院等单位联合开展了多批次系

统性的车门性能测试试验，试验结果表3。基于试验结果制定本标准的要求。

表3碳纤维复合材料车门的刚强度、模态及耐久试验

序号性能项要求

1外板抗凹变形量≤1mm，无回弹音

2扭转刚度最大变形量≤8mm

315°开启垂向刚度最大变形量≤12mm，残余变形量≤1mm

4全开启垂向刚度最大变形量≤12mm，残余变形量≤1mm

5横向刚度最大变形量≤4mm

6窗框中点侧向刚度最大变形量≤4mm

7窗台线刚度最大变形量≤4mm

8模态一阶扭转模态≥55Hz，一阶弯曲模态≥55Hz

车门系统及各附件无明显变形（肉眼可见）、松旷、开裂、异

9垂向过载耐久

响等现象

车门系统及各附件无明显变形（肉眼可见）、松旷、开裂、异

10横向过载耐久

响等现象

车门系统及各附件无明显变形（肉眼可见）、松旷、开裂、异

11关闭耐久

响等现象

环境试验方面，本标准首先参考长安汽车等主机厂对汽车外饰件的高低温、耐

腐蚀、耐氙灯老化等环境试验的测试方法及要求，然后制定试验大纲并开展碳纤维

复合材料车门的试验验证。最后基于验证结果，制定本标准的性能要求。

表4碳纤维复合材料车门的刚强度、模态及耐久试验

序号性能项试验结果

试验后样件未出现翘曲变形、裂纹、分层及其他影响使用功能的缺

陷。与试验前样件相比色差2.5。试验前后检查粘接、螺接或卡接等

1耐高温性

结构的装配状态变化，未出现松动、脱落等现象。试验后零件尺寸

满足设计要求

试验后样件未出现翘曲变形、裂纹、分层及其他影响使用功能的缺

陷。与试验前样件相比色差≤3。试验前后检查粘接、螺接或卡接等

2耐高低温交变

结构的装配状态变化，未出现松动、脱落等现象。试验后零件尺寸

满足设计要求

3耐低温冲击试验后零件本体未出现破裂

氙弧灯加速暴试验后样件未出现翘曲变形、裂纹、分层及其他影响使用功能的缺

4

露试验陷。与试验前样件相比，色差2.0，光泽残存率90%

5耐腐蚀性中性盐雾试验（NSS）盐雾240h后无锈蚀

7

图3碳纤维复合材料车门耐高低温交变试验过程

图4碳纤维复合材料车门盐雾试验过程及结果

四、标准中涉及专利的情况

尚无。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

本标准的发布，将实现汽车碳纤维复合材料车门的材料性能、外观要求、尺寸

精度、刚强度、模态及耐久要求的试验方法和要求的统一，解决了目前汽车碳纤维

复合材料零件应用缺乏参考标准的现状。该标准的出现，填补了国内在汽车碳纤维

复合材料零件性能要求和试验方法标准上的空白。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，

国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

8

尚无。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制

性标准的协调性

本标准符合国家有关法律、法规和相关强制性标准的要求，与现行的国家标准

相协调。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

尚无。

九、标准性质的建议说明

本标准为中国汽车工程学会标准，属于团体标准，供学会会员和社会自愿使用。

十、贯彻标准的要求和措施建议

按照本标准提出的试验方法对汽车碳纤维复合材料车门进行测试，并充分参考

本标准提出的具体性能要求指标，推动汽车碳纤维复合材料零件应用的标准化。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其他应予说明的事项

无。

《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》标准起草工作组

2023年2月28日

9

《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《汽车碳纤维复合材料车门技术要求及试验方法》团体标准是由中国汽车工程

学会批准立项，通过2022年中国汽车工程学会第二次标准集中审查系列会议，任务

号为：2022-58。

本标准由中国汽车工程学会汽车轻量化技术创新战略联盟提出，重庆长安汽车

股份有限公司牵头，联合中科院宁波材料技术与工程研究所、中国汽车工程研究院

股份有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公司

等单位共同起草。

1.2编制背景与目标

汽车轻量化是实现节能减排的重要途径，而碳纤维复合材料是最具轻量化潜力

的材料之一。车门是重要的车身开闭件，对整车外观、侧碰性能等均有重要的影响。

本标准的意义是为整车和零部件企业提供统一的碳纤维复合材料车门零件的技术规

范和要求，进一步拓展碳纤维复合材料在汽车领域的应用。目前国内缺乏统一的碳

纤维车门零件标准，这在一定程度制约了其规模化和标准化应用。

基于此，通过本标准建立碳纤维复合材料车门的材料性能、零件性能及试验方

法的标准规范，解决目前无此类标准可依的情况，有助于推动当前国内汽车碳纤维

复合材料车门等零部件的应用进程，服务汽车碳纤维行业的标准化应用。

1.3主要工作过程

本标准于2022年7月8日正式立项标准工作组，并召开标准起草工作启动会，

明确标准内容、小组分工和各单位职责；2022年7月至8月，完成各家基础材料及

零件测试数据收集；2022年9月至2023年1月，完成标准初稿的编制，并发布标

准组进行内部讨论和验证；2023年1月17日，完成标准初稿内部意见征集；2023

年1月至2023年2月，根据标准组内板意见进行标准稿的修改优化，形成征求意见

稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

1

在充分总结和比较了国内外碳纤维复合材料材料性能测试、汽车碳纤维复合材

料零件性能和试验方法的基础上，参考了GB/T26752《聚丙烯腈基碳纤维》、GB/T

28461《碳纤维预浸料》和GB/T39491《汽车用碳纤维复合材料覆盖部件通用技术

要求》标准中的有关内容编写。

2.1.1通用性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、外观要求、尺寸精度要求及测试方法不仅

适用于汽车碳纤维复合材料车门，同时也适用于汽车碳纤维复合材料的其他零件，

通用性高。

2.1.2指导性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、尺寸精度要求、刚强度、模态及耐久要求

为汽车碳纤维复合材料车门的性能要求和试验方法提供指导作用。目前使用的GB/T

39491-2020标准中未对上述性能项进行具体限定。

2.1.3协调性原则

本标准提出的内容与目前使用的国家标准中的内容协调统一，本标准为以汽车

碳纤维复合材料车门为主体的性能要求和试验方法进行补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的碳纤维材料性能要求、外观要求、尺寸精度要求、耐久要求考虑

了目前汽车行业用到的碳纤维复合材料及汽车零件，具有普遍适用性。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为五章，规定了汽车碳纤维复合材料车门的材料性能、外观及尺寸、

零件性能的试验方法和要求。内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、技术

要求、试验方法。

2.3关键技术问题说明

无

2.4标准主要内容的论据

本标准的“材料性能要求”部分的内容，主要依据中国科学院宁波材料技术与

工程研究所、中航复合材料有限责任公司、江苏澳盛复合材料科技有限公司、东华

大学、廊坊市飞泽复合材料科技有限公司、广东亚太新材料科技有限公司、淄博国

创中心先进车用材料技术创新中心等单位完成的材料性能基础测试数据，并参考

2

GB/T26752《聚丙烯腈基碳纤维》、GB/T28461《碳纤维预浸料》进行性能要求的

草案编制。

本标准的“外观