随着节能减排等国家政策法规的大力推行,电动车已经逐步成为汽车行业发展的新兴主流。但是电池续航能力低,限制了电动车的发展和普及,轻量化是解决该问题的重要手段。目前汽车行业对于结构轻量化的方式逐步趋近于饱和,材料轻量化已经逐渐成为助益电动车发展的主要途径之一。凭借其比强度高、密度低以及优异的可设计性能,碳纤维增强热固性复合材料（CFRP）得到了汽车企业和相关的科研单位高度的肯定与期待。目前由于CFRP的设计复杂性以及仿真精度低、失效模式多等因素限制,大多数汽车企业依赖于经验以及试错等方式对车身复合材料零部件进行设计,无法充分发挥其优秀的材料可设计性,因此对车身碳纤维复合材料零部件的优化方法研究是必要的,有助于实现车身材料与性能的一体化设计。本文首先对某电动车进行了整车结构分析及动态侧面碰撞性能、静态白车身弯扭刚度和模态性能的分析计算,得到了原始钢制电动车初始性能;然后根据ASTM系列标准进行T300级碳纤维复合材料拉伸、剪切、压缩以及落锤冲击试验,以获得碳纤维性能及有限元建模参数;并进行仿真模拟验证,确定碳纤维复合材料模型的有效性。选取电动车地板构件,基于白车身刚度性能进行解耦得到优化效率较高的子结构部件,针对其静态弯曲、扭转工况通过流程为自由尺寸优化、尺寸优化以及铺层顺序优化的三步法进行优化设计,结合制造工艺进行工程化解读后获得碳纤维复合材料电动车地板的改进方案,在满足性能要求的基础上获得50%以上的轻量化效果;选取B柱加强板构件,针对侧面碰撞性能进行优化,将动态碰撞过程等效成静态力,三步优化后最终获得碳纤维复合材料B柱加强板优化方案,并实现70%以上的减重效果。相比于传统金属材料,虽碳纤维成本更高,但是可设计性令人惊喜,在电动车上的应用具有极大的发展潜力,只是目前受到模拟、优化以及制造等方面的限制,无法得到大规模推广和使用。本文结合碳纤维复合材料特点,通过对不同主要受力工况的典型结构分别进行优化及工程解读设计,获得符合性能要求的零部件,且实现较为优异的轻量化效果。本文对碳纤维复合材料优化方法的研究,为复合材料在车身零部件上的应用提供了参考。