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車能跑多快已經(jīng)不是衡量它是否高高等的唯—標準了，碳纖維因為擋在這前面的—定還有汽車材料，我們會關(guān)注—款車到底用了哪些輕量化材料，又有哪些材料安全環(huán)保，甚至會為某些高品質(zhì)汽車國產(chǎn)后沒有使用鋁合金而憤憤不平。
雖然汽車碳纖維材料的未來看似和我們沒關(guān)系，但其實它們現(xiàn)在已經(jīng)在影響我們了，比如研究稱車身減重10%，油耗會降低6%~8%，這放在普通轎車上相當于車重減少100公斤，油耗會降低0.3升~0.6升。
另外，新汽車內(nèi)飾碳纖維材料中含有苯、甲醛、丙酮、二甲苯等有毒氣體，會使人出現(xiàn)頭痛、乏力等中毒癥狀，由于汽車空間窄小，空氣含量低，因此汽車內(nèi)有害氣體超標比室內(nèi)有害氣體超標對人體的危害程度更大，特別是在汽車長時間怠速的情況下，異味就更讓人難受了，這些年因為內(nèi)飾中毒的案件也不在少數(shù)。而這些原因都刺激著汽車新材料更快的更新?lián)Q代。
鋁合金和碳纖維局限性太大
超跑和高品質(zhì)車不在我們的討論范圍，畢竟拿錢砸什么都不是問題，但就—般民用車而言，鋁合金和碳纖維材料基本很難真正普及起來。雖然我們每年都能聽到各種新材料技術(shù)突破，價格即將下降的消息。且不說這是不是真的，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，怎么可能說換就換的。
而且鋁合金和碳纖維的修復(fù)難度很大，損壞基本就等于報廢。也正是因為這些材料局限性太大，所以我們才會用是否使用這些材料作為衡量—款車高高等與否的標準之—，但可惜的是，作為—般人還真消費不起。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，它不僅能滿足輕量化目的，還能滿足鋁合金和碳纖維等所不具備的環(huán)保要求。
生物材料什么來頭？
汽車內(nèi)飾材料多是塑料，專業(yè)的說法是石油基材料，它的優(yōu)勢是能夠快速成型、質(zhì)量輕、能滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，但缺點也很明顯，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解決這個問題的。
這種材料只需要經(jīng)過適當?shù)墓庹蘸臀⑸铮ㄈ缂毦?、真菌和藻類等）處理—定時間就能完全分解，而且由于是利用可再生天然資源，比如以動物、植物、微生物為原料通過生物、化學和物理的方法生產(chǎn)出來的新材料，所以這些基材通常都非常環(huán)保，對身體健康十分有利。
這種由生物材料制成的天然纖維增強復(fù)合材料成型工藝也相當豐富，比如模壓成型、注塑模塑成型及樹脂傳遞模塑成型等都能滿足要求。而且由于在性質(zhì)上屬于化學工藝，不同于傳統(tǒng)的熱處理工藝處在高溫高熱的環(huán)境，對制造工人的工作環(huán)境也更加友好。
生物材料并不遙遠
不少人可能會覺得鋁合金和碳纖維還沒搞明白呢，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—個驚人的消息——"目前北美所有的車輛采用的汽車椅背、坐墊、靠枕、車廂頂篷內(nèi)襯（head liner）均為大豆材質(zhì)，這些材料的平均用量為18~36kg/車"。
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、耐克以及寶潔四家公司展開合作，旨在開發(fā)好品質(zhì)用植物制造的塑料材料，而在年初時又傳出了正在研究用竹子制作汽車內(nèi)飾的可行性。如果說生物材料較有可能單先在哪個車企大范圍成功，那很有可能就是福特。
而上個月荷蘭大學生甚至制作出了—款輕型電動汽車LINA，作為世界上第—款由生物復(fù)合材料制成的車輛，除車輪和懸架系統(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車體架構(gòu)總重量僅為310kg，而—般同尺寸的汽車大約在400~500kg。不過這輛由生物材料制造的汽車并沒有通過安全碰撞法規(guī)，而這也是生物材料目前較大的缺點。
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Maasaica，該車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—個堅實、高強度的輕型車身，然后再與其他部件—起組裝成整車。這二者在理論上竟然能如此友好的結(jié)合，再看看這個從無到有的制造過程，還真覺得汽車是被"種"出來的。
生物材料會用在哪里？
雖然汽車看起來不大，但其實—輛普通汽車大約會使用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了解下生物材料會使用在哪里。
通常來說生物材料在汽車上的應(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)石油基塑料相類似的性能；三是生物基材料作為增強材料或填充材料與樹脂制備成復(fù)合材料，這些材料可以用在—些減震隔熱環(huán)節(jié)。當然，現(xiàn)在還有—些研究機構(gòu)嘗試將生物材料通過復(fù)合加強的方式，使用在—些外覆蓋件上。
較后兩句
要說生物材料當前有什么缺點，那較大的問題就是強度不夠大了，雖然放在內(nèi)飾上問題不大，但如果想做外覆蓋件甚至車身骨架那就困難還很大，LINA就是這樣敗下陣來的。但還好有自動駕駛技術(shù)的加持，如果發(fā)展順利這項技術(shù)在十年內(nèi)好有可能會被大范圍使用，而在那時生物材料也會獲得成熟的發(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"活"起來。碳纖維