我们先认识一些复合材料相关的缩写：
FRP：Fiber Reinforced Plastics，纤维增强复合塑料，有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。生产方法分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。
SMC：Sheet Molding Compound，片状模塑料，干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。
BMC：Bulk Molding Compound，团状模塑料，半干法制造玻璃纤维增强制品的模压中间材料。
RTM：Resin Transfer Molding，树脂转移模塑成型。
GMT：Glass Mat Reinforced Thermoplastic，玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
LFT：Long Fiber reinforced Thermoplastics，长纤维增强热塑性复合材料。
SMC复合材料是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料，是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。主要原料由GF（专用纱）、UP（不饱和树脂）、低收缩添加剂，MD（填料）及各种助剂组成。
SMC在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺，此后快速增长，广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺。
1953年世界上第一部FRP汽车——GM Corvette制造成功，玻璃钢/复合材料即成为汽车工业的一支生力军。但传统的手糊成型工艺只适于小批量生产，无法满足汽车工业大规模的需要。
20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25％，进入汽车玻璃钢材料发展的第一个快速发展时期。
20年代90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料）、LFT（长纤维增强热塑性复合材料）为代表的热塑性复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到10～15％，掀起第二个快速发展时期。
玻璃钢/复合材料汽车零部件主要分为三类：车身部件、结构件及功能件。
1、车身部件，包括车身壳体、车蓬硬顶、天窗、车门、散热器护栅板、大灯反光板、前后保险杠等以及车内饰件。这是玻璃钢/复合材料在汽车中应用的主要方向，主要适应车身流线型设计和外观高品质要求的需要，目前开发应用潜力依然巨大。主要以玻璃纤维增强热固性塑料为主，典型成型工艺有：SMC/BMC、RTM和手糊/喷射等。
2、结构件：包括前端支架、保险杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的设计自由度、多功能性和完整性。主要使用高强SMC、GMT、LFT等材料。
3、功能件：其主要特点是要求耐高温、耐油腐蚀，以发动机及发动机周边部件为主。如：发动机气门罩盖、进气歧管、油底壳、空滤器盖、齿轮室盖、导风罩、进气管护板、风扇叶片、风扇导风圈、加热器盖板、水箱部件、出水口外壳、水泵涡轮、发动机隔音板等。主要工艺材料为：SMC/BMC、RTM、GMT及PA/GF等。
4、其他相关部件：如CNG气瓶、客车与房车卫生设施部件、摩托车部件、高速公路防眩板和防撞立柱、公路隔离墩、商品检测车顶柜等。
玻璃钢/复合材料在汽车上应用最广泛，工业科技水平最先进的，首推美国。
美国是世界上第一大玻璃钢/复合材料生产与消耗国，在汽车上大量采用玻璃钢/复合材料，使汽车轻量化取得了显著效果。
1）GM EV1全FRP车身电动汽车，包括SMC车顶、SMC发动机盖、SMC后背厢盖、SMC车门、RRIM前翼子板、RRIM前后面板、RRIM后角板和后轮衬板、SRIM全空气动力学前面板、玻纤增强PUR仪表板、RTM底盘。
2）Ford Calaxy前端支架（GMT）、Focus/C-MAX前窗下饰板（SMC）、Thunderbird前端板、发动机盖板、前翼子板、后背厢盖、后座盖板（SMC）、Cadillac XLR门板、后背厢盖、翼子板、前端板（SMC）、Lincoln Continental发动机盖、翼子板、后背厢盖（SMC）等。
3）Chrysler Crossfire后导流板、挡风玻璃盖板/a-立柱（SMC）；Maybach 后背厢盖（SMC）；Alfa Romeo Spider和Smart Roadster等的发动机盖板、后背厢盖（SMC）等。
在欧洲，英、德、法、意、瑞典等国家较早采用了玻璃钢/复合材料汽车部件。目前玻璃钢/复合材料已在梅德赛斯－奔驰、BMW、大众、标致－雪铁龙、沃尔沃、菲亚特、莲花、曼恩等欧洲汽车厂的轿车、客车和载货车等各种车型中大量应用。汽车复合材料年消耗量约占其复合材料年产量的25％左右；其中35％左右的SMC、80％以上的GMT与LFT均用于汽车部件制造。
1）梅德赛斯－奔驰轿车：CL coupe 后背厢盖（SMC），运动型 Coupe 后尾门（SMC）；SLR天窗、隔音罩、通风侧板、后扰流板（SMC）；S系列后保险杠支架（GMT/LFT）；E系列车灯反射罩（BMC）等。
梅德赛斯－奔驰Coupe车型SMC后尾门
2）BMW 3系列Touring和X5的后扰流板（SMC）、BMW Z4硬顶（SMC）、BMW系列后保险杠支架（GMT/LFT）、BMW 5系列车灯反射罩（BMC）等。
3）VW Touareq/Polo GT1/Lupo GT1/FS1后扰流板（SMC）、VW Golf R32 发动机盖（SMC）、Audi A2分割式储物箱（SMC）、Audi A4可折叠型后背箱盖（SMC）、VW Golf A4车灯反射罩（BMC），以及Golf全复合材料车身电动车。
4）标致607备胎箱（LFT），标致405保险杠支架（LFT），标致807后尾门、翼子板（SMC）；以及雪铁龙系列Berlngo车顶模板（SMC），Xantian前端支架（LFT），AX尾部底板总成（GMT），C80后尾门（SMC）等。
5）Volvo XC70、XC90、V70后尾门（SMC/BMC）以及Renault Espace后举升门、侧门、侧护板及车顶（SMC）和Mosaic前端结构骨架总成（LFT）、车灯反射罩（BMC）。
6）在梅德赛斯－奔驰Actros/Actros Megaspace、MAN TG-A和F2000、Volvo FH/FM系列、Renault Magnum/Premium/Midlum、Premium H130以及Scania以及Iveco Stralis等新型重型载货车车型上，均大量使用以SMC为主导的复合材料。
复合材料在重型载货车典型应用实例——MAN TG-A
Volvo FH/FM系列用D12发动机油底壳
日本采用玻璃钢/复合材料的步伐和进展要落后很多，主要原因是日本冶金工业发达，钢材质优价廉。直到20世纪80年代中期，日本才正式开始积极研究开发FRP汽车部件，并转入规模生产，其中大部分采用SMC工艺，而且呈逐年上升趋势。韩国汽车工业基本上走日本汽车材料发展之路。
到20世纪80年代中后期，中国汽车工业逐步改变了传统手糊工艺单一作业模式，通过技术引进与消化吸收融入了SMC、RTM、喷射等工艺技术，形成了一定的规模化生产技术与能力，零部件质量大幅提高。我国汽车复合材料的大规模应用始于引进车型上，也在自主开发的一些车型上得到应用，尤其在近几年来取得了长足发展。
目前我国轿车进口车型的复合材料部件基本沿用原厂设计，部分实现本地化生产配套，但相当一部分部件依然需要进口；国产品牌轿车上复合材料部件还较少使用。
1）北京奔驰300C油箱副隔热板（乙烯基酯SMC）；
2）北汽二代军车――勇士系列的硬顶、发动机盖、翼子板（手糊FRP）、前后保险杠、蓄电池托架（SMC）等；
3）郑州日产锐骐（SUV）顶饰件总成、中隔窗（SMC）；
6）上海通用别克凯悦、君悦的天窗板（SMC）、后靠背骨架总成（GMT）；
7）上海大众帕萨特B5底部防护板（GMT）；南汽名爵（MG）车顶（SMC）；
玻璃钢/复合材料在国内大型、豪华客车中均有应用，几乎囊括如金龙、西沃、安凯、宇通、丹东黄海、福田欧V等所有客车厂家的所有车型，涉及应用部件有前后围、前后保险杠、翼子板、轮护板、裙板（侧围板）、后视镜、仪表板、仓门板等。由于此类客车部件类多、较大、量小，一般采用手糊/喷射或RTM工艺成型。
在中小型客车中，玻璃钢/复合材料也有广泛应用。如南京依维柯S系列车的SMC前保险杠、手糊/RTM硬顶、BMC前大灯反射罩，都灵V系列车的SMC豪华面罩、电动门总成、三角窗总成、后行李厢门总成和FRP后围总成等。近年来，玻璃钢/复合材料在微型客车领域应用有所增加，而且有应用SMC、RTM工艺逐步替代传统手糊工艺的趋势。
随着最近两年电动汽车的快速崛起，为了提升续航里程，整车对轻量化要求仍然强烈。复合材料在电池包壳体上取代金属，也不断取得进展。SMC应用于电池包壳体，有以下优势：
1、SMC产品模具价格比金属冲压模具低50-60%。
随着产品性能的提升和设计的改善，越来越多的电池包壳体，包括下壳体采用了SMC方案。
电池包下壳体由于要承受碰撞、高低温、腐蚀等更苛刻的环境，一般都还采用金属方案，但是随着复合材料加工工艺和产品设计的改善，其在下壳体也有望得到应用，这将使电池包的重量进一步大幅降低。
2022年3月30日，艾邦将在常州举办“2022年新能源汽车动力电池系统高分子材料论坛”，将有SMC轻量化材料在电池包中应用的探讨，欢迎参加。
原文始发于微信公众号（锂电产业通）：SMC（片状模塑料）在汽车及动力电池包中的应用
