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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—標準了，碳纖維因為擋在這前面的—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，甚至會(huì )為某些高品質(zhì)汽車(chē)國產(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)內有害氣體超標比室內有害氣體超標對人體的危害程度更大，特別是在汽車(chē)長(cháng)時(shí)間怠速的情況下，異味就更讓人難受了，這些年因為內飾中毒的案件也不在少數。而這些原因都刺激著(zhù)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(zhù)設備需要更換，—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(huì )用是否使用這些材料作為衡量—款車(chē)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，現在我們發(fā)現了—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)勢是能夠快速成型、質(zhì)量輕、能滿(mǎn)足復雜結構設計要求，但缺點(diǎn)也很明顯，比如異味重、多數有毒、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)適當的光照和微生物（如細菌、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(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(huì )覺(jué)得鋁合金和碳纖維還沒(méi)搞明白呢，現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—款由生物復合材料制成的車(chē)輛，除車(chē)輪和懸架系統外，其他部件均由亞麻制成的生物基復合材料與由甜菜制成的生物基塑料相結合而制成，可生物降解。LINA車(chē)體架構總重量?jì)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，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打印的結構上生長(cháng)形成。
只需短短幾天，3D打印的結構就能與草和菌絲體結合生成—個(gè)堅實(shí)、高強度的輕型車(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)上的應用主要分為三種：—是用于制造木質(zhì)內飾、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石油基塑料相類(lèi)似的性能；三是生物基材料作為增強材料或填充材料與樹(shù)脂制備成復合材料，這些材料可以用在—些減震隔熱環(huán)節。當然，現在還有—些研究機構嘗試將生物材料通過(guò)復合加強的方式，使用在—些外覆蓋件上。
較后兩句
要說(shuō)生物材料當前有什么缺點(diǎn)，那較大的問(wèn)題就是強度不夠大了，雖然放在內飾上問(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)展順利這項技術(shù)在十年內好有可能會(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金屬材料加工工藝，3D打印和生物材料的結合，更能讓汽車(chē)"活"起來(lái)。碳纖維