碳纤维增强复合材料有着绝佳的物理特性：比铝轻30%、比钢轻50%，强度却是钢的7至9倍，在全新7系的车体框架中，碳纤维增强复合材料被用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑。相比上一代车型，全新7系最大减重达130公斤。
宝马7系骨架图
中通道区域碳纤维板C柱区域碳纤维板
顶盖前横梁区域图
碳纤维车身是如何制作的？
1、碳纤维生产的起点是从石油中提取的一种名为聚丙烯腈的白色纤维。在经过高达1300度的高位和在多种压力条件下的复杂工艺处理后，其中纤维的各种构成要素会通过气化逐一剔除，最终只留下几乎纯碳组成并具有未定的石墨结构的7微米纤维。之后再将约5万根这样的单丝捆绑成所谓的纤维束，再将纤维束加工成特殊的纤维织物。
2、预成型
用加热工具使裁剪下来的碳纤维缝编织物具有稳定的三维形状。多个这种预制的预成型坯件就可以组装成一个较大的部件。这样就可以生产出大面积的车身部件。
3、树脂固化
在预成型后，利用树脂传递模塑RTM工艺在高压下进行树脂固化。此时在高压下将液态树脂注射到预成型坯件中。首先使碳纤维与树脂连接起来，然后进行固化，从而使这种材料具有刚性和优异的性能。
4、精加工修整
精加工各部件轮廓以及钻出缺失的开口。为此，宝马利用特殊的喷水切割机对这种部件进行加工，在水流的喷射下形成下一步加工所需要的粘接面。与碳纤维强化塑料车身部件相反，在生产传统钢板材料的侧车架时，必须连续将多个内部和外部的钣金部件焊接拼合起来。
连接工艺
工艺简介
TTS即ThermalSettingSystem，以纤维增强塑料为连接元件为目标，开发了热粘接剂凸台产品及相应的连接工艺。
该工艺适用于蜂窝和泡沫芯结构的夹层元件(具有不同的涂层)以及CRP和GRP塑料材料。在连接过程中，塑料凸台(热塑性塑料)以一定的转速和轴向载荷安装在塑料构件中。
过程：1.定位2.摩擦加热3渗透/融化4.驻留5.冷却6.完成,工具回退
工艺特点
Ø可用于塑料及非金属件的连接；
Ø工艺参数可调；
Ø配备在线监测系统；
Ø可预制孔也可不预制孔；
Ø是一种单面连接技术；
Ø具有较高的输出扭矩与拉脱力。
Ø另一侧无凸出（SPR、TOX另一侧凸出,FDS另一侧钉子外漏）
TTS实际过程图
TTS成品图
FDR自钻式拉铆
工艺简介
FDR即FlowDrillingRivet，原理与FDS类似，可用于铝合金、镁合金、塑料、薄钢板、木质及其他非金属材料零件。
工艺特点
Ø自动化程度高；
Ø连接强度高（＞500Mpa）；
Ø无需预制孔；
Ø是一种单面连接技术；
Ø系统参数简洁；
Ø全过程监测；
Ø轻量化连接，单个钉子重量小于2g。
工艺步骤
FDR完成状态图
连接工艺与结构胶
但是金属材料与碳纤维复合材料连接需要面临的一个很大的挑战就是电化学腐蚀。
当两种不同的金属通过电解质相通时，即会产生电化学腐蚀，尽管碳纤维不是金属，但是其也是良好的导体，也和钢或者铝合金存在很大的电势差。金属间的腐蚀发生在金属连接处，虽然不会腐蚀碳纤维复合材料，但是却会侵蚀钢和铝合金。而且水就是最常见的电解液。
电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。例如铁和氧气，因为铁的电极电位总比氧的电极电位低，所以铁是负极，遭到腐蚀。特征是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包，次层是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。
