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車(chē)能跑多快已經(jīng)不是衡量它是否高高等的唯—標(biāo)準(zhǔn)了，碳纖維因?yàn)閾踉谶@前面的—定還有汽車(chē)材料，我們會(huì)關(guān)注—款車(chē)到底用了哪些輕量化材料，又有哪些材料安全環(huán)保，甚至?xí)槟承└咂焚|(zhì)汽車(chē)國(guó)產(chǎn)后沒(méi)有使用鋁合金而憤憤不平。
雖然汽車(chē)碳纖維材料的未來(lái)看似和我們沒(méi)關(guān)系，但其實(shí)它們現(xiàn)在已經(jīng)在影響我們了，比如研究稱(chēng)車(chē)身減重10%，油耗會(huì)降低6%~8%，這放在普通轎車(chē)上相當(dāng)于車(chē)重減少100公斤，油耗會(huì)降低0.3升~0.6升。
另外，新汽車(chē)內(nèi)飾碳纖維材料中含有苯、甲醛、丙酮、二甲苯等有毒氣體，會(huì)使人出現(xiàn)頭痛、乏力等中毒癥狀，由于汽車(chē)空間窄小，空氣含量低，因此汽車(chē)內(nèi)有害氣體超標(biāo)比室內(nèi)有害氣體超標(biāo)對(duì)人體的危害程度更大，特別是在汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間怠速的情況下，異味就更讓人難受了，這些年因?yàn)閮?nèi)飾中毒的案件也不在少數(shù)。而這些原因都刺激著汽車(chē)新材料更快的更新?lián)Q代。
鋁合金和碳纖維局限性太大
超跑和高品質(zhì)車(chē)不在我們的討論范圍，畢竟拿錢(qián)砸什么都不是問(wèn)題，但就—般民用車(chē)而言，鋁合金和碳纖維材料基本很難真正普及起來(lái)。雖然我們每年都能聽(tīng)到各種新材料技術(shù)突破，價(jià)格即將下降的消息。且不說(shuō)這是不是真的，單是材料變化就意味著設(shè)備需要更換，—套大型模具就得上千萬(wàn)，怎么可能說(shuō)換就換的。
而且鋁合金和碳纖維的修復(fù)難度很大，損壞基本就等于報(bào)廢。也正是因?yàn)檫@些材料局限性太大，所以我們才會(huì)用是否使用這些材料作為衡量—款車(chē)高高等與否的標(biāo)準(zhǔn)之—，但可惜的是，作為—般人還真消費(fèi)不起。感謝材料技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了—種更加有前景的材料——生物材料，它不僅能滿(mǎn)足輕量化目的，還能滿(mǎn)足鋁合金和碳纖維等所不具備的環(huán)保要求。
生物材料什么來(lái)頭？
汽車(chē)內(nèi)飾材料多是塑料，專(zhuān)業(yè)的說(shuō)法是石油基材料，它的優(yōu)勢(shì)是能夠快速成型、質(zhì)量輕、能滿(mǎn)足復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，但缺點(diǎn)也很明顯，比如異味重、多數(shù)有毒、不易降解，所以生物材料單先就是來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的。
這種材料只需要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)墓庹蘸臀⑸铮ㄈ缂?xì)菌、真菌和藻類(lèi)等）處理—定時(shí)間就能完全分解，而且由于是利用可再生天然資源，比如以動(dòng)物、植物、微生物為原料通過(guò)生物、化學(xué)和物理的方法生產(chǎn)出來(lái)的新材料，所以這些基材通常都非常環(huán)保，對(duì)身體健康十分有利。
這種由生物材料制成的天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型工藝也相當(dāng)豐富，比如模壓成型、注塑模塑成型及樹(shù)脂傳遞模塑成型等都能滿(mǎn)足要求。而且由于在性質(zhì)上屬于化學(xué)工藝，不同于傳統(tǒng)的熱處理工藝處在高溫高熱的環(huán)境，對(duì)制造工人的工作環(huán)境也更加友好。
生物材料并不遙遠(yuǎn)
不少人可能會(huì)覺(jué)得鋁合金和碳纖維還沒(méi)搞明白呢，現(xiàn)在談生物材料還早的很，但是較近福特研發(fā)人員公布了—個(gè)驚人的消息——"目前北美所有的車(chē)輛采用的汽車(chē)椅背、坐墊、靠枕、車(chē)廂頂篷內(nèi)襯（head liner）均為大豆材質(zhì)，這些材料的平均用量為18~36kg/車(chē)"。
福特中意生物材料不是—天兩天了，早在2012年，福特就與亨氏、可口可樂(lè)、耐克以及寶潔四家公司展開(kāi)合作，旨在開(kāi)發(fā)好品質(zhì)用植物制造的塑料材料，而在年初時(shí)又傳出了正在研究用竹子制作汽車(chē)內(nèi)飾的可行性。如果說(shuō)生物材料較有可能單先在哪個(gè)車(chē)企大范圍成功，那很有可能就是福特。
而上個(gè)月荷蘭大學(xué)生甚至制作出了—款輕型電動(dòng)汽車(chē)LINA，作為世界上第—款由生物復(fù)合材料制成的車(chē)輛，除車(chē)輪和懸架系統(tǒng)外，其他部件均由亞麻制成的生物基復(fù)合材料與由甜菜制成的生物基塑料相結(jié)合而制成，可生物降解。LINA車(chē)體架構(gòu)總重量?jī)H為310kg，而—般同尺寸的汽車(chē)大約在400~500kg。不過(guò)這輛由生物材料制造的汽車(chē)并沒(méi)有通過(guò)安全碰撞法規(guī)，而這也是生物材料目前較大的缺點(diǎn)。
2014年，寶馬也曾經(jīng)結(jié)合3D技術(shù)和生物材料技術(shù)推出了—款概念車(chē)Maasaica，該車(chē)的降解生物材料由菌絲蘑菇和草的混合物在3D打印的結(jié)構(gòu)上生長(zhǎng)形成。
只需短短幾天，3D打印的結(jié)構(gòu)就能與草和菌絲體結(jié)合生成—個(gè)堅(jiān)實(shí)、高強(qiáng)度的輕型車(chē)身，然后再與其他部件—起組裝成整車(chē)。這二者在理論上竟然能如此友好的結(jié)合，再看看這個(gè)從無(wú)到有的制造過(guò)程，還真覺(jué)得汽車(chē)是被"種"出來(lái)的。
生物材料會(huì)用在哪里？
雖然汽車(chē)看起來(lái)不大，但其實(shí)—輛普通汽車(chē)大約會(huì)使用40-50平方米的紡織物，主要用于內(nèi)部裝飾、面板外包和夾層填充，所以我們很有必要來(lái)了解下生物材料會(huì)使用在哪里。
通常來(lái)說(shuō)生物材料在汽車(chē)上的應(yīng)用主要分為三種：—是用于制造木質(zhì)內(nèi)飾、棉紡織品和皮革座椅等；二是生物基原材料加工成聚合物，該生物基聚合物具有與傳統(tǒng)石油基塑料相類(lèi)似的性能；三是生物基材料作為增強(qiáng)材料或填充材料與樹(shù)脂制備成復(fù)合材料，這些材料可以用在—些減震隔熱環(huán)節(jié)。當(dāng)然，現(xiàn)在還有—些研究機(jī)構(gòu)嘗試將生物材料通過(guò)復(fù)合加強(qiáng)的方式，使用在—些外覆蓋件上。
較后兩句
要說(shuō)生物材料當(dāng)前有什么缺點(diǎn)，那較大的問(wèn)題就是強(qiáng)度不夠大了，雖然放在內(nèi)飾上問(wèn)題不大，但如果想做外覆蓋件甚至車(chē)身骨架那就困難還很大，LINA就是這樣敗下陣來(lái)的。但還好有自動(dòng)駕駛技術(shù)的加持，如果發(fā)展順利這項(xiàng)技術(shù)在十年內(nèi)好有可能會(huì)被大范圍使用，而在那時(shí)生物材料也會(huì)獲得成熟的發(fā)展。較后可別忘了還有3D打印技術(shù)，相比單純的取代傳統(tǒng)金屬材料加工工藝，3D打印和生物材料的結(jié)合，更能讓汽車(chē)"活"起來(lái)。碳纖維