IT思维

文章页右侧顶部广告

技术 | 用甜菜造车,玩笑还是技术?

文/《财经国家周刊》记者 张安彤

积极探索节能、环保、轻量化汽车的行为值得肯定,但不能停留在制造概念上。

如果一辆汽车是用亚麻和甜菜制造的,你敢开吗?

别以为是天方夜谭,荷兰埃因霍温理工大学生物汽车团队最近就造了这么一款“绿色纯天然”的汽车,它叫Lina,除了车轮和悬架系统,其他部分均使用由亚麻和甜菜制成的生物基复合材料,最大特点是可实现生物降解和轻量化。

不过等等,亚麻和甜菜?生物基复合材料?能代替钢材、铝材用来造车吗?它足够环保是肯定的,但真的用在汽车上,有必要吗?安全吗?能开吗?

老鼠喜爱的材料

首先必须明确的是,生物基材料并不等同于食品袋、包装袋常用的生物可降解材料。

对于这点,汽车工程学专家马芳武的形容很易理解:“如果用一个坐标来看的话,生物基材料和石油基材料是坐标上下两端,可降解和不可降解是横坐标两端。”Lina这辆车可取在第一象限内,即生物基+可降解。

那么,到底什么是生物基材料呢?

学术上的定义,这是一种利用再生天然资源作为原料,通过生物、化学和物理的方法在宏观上组合成新形式的材料。

换句话说,自然界的花花草草、吃的喝的,可能某一天就以另外一副面貌出现在你生活中了。

因为天然环保,还与石化材料有诸多相关性,是未来材料的重要来源之一,所以最近几年,世界各国都在用各种手段推进生物基材料的发展。

至于用在汽车上,实际上也并非新鲜事。

在100多年前奔驰和戴姆勒刚开始造车的时代,木材曾一度成为汽车材料界的宠儿。彼时,汽车用料正于摸索中发展,木材的使用也较为直接。只不过,当时在人们眼中高级的木材,算不上新形式的材料,但可以说是汽车生物材料应用的起点。

福特汽车创始人亨利·福特也试图开拓过这一领域,他用大豆制造生物纤维复合材料,将其用在自己的汽车上。

但第二次世界大战爆发后,所有研究中断,由石油化工技术人工合成的塑料材料在此后几十年间控制了市场,“大豆”作为汽车原材料渐渐不再被提起。

有意思的是,兜兜转转至今,在石油日益枯竭的大背景下,福特汽车在材料上的超前意识未见减弱。今年早些时候,福特就表示正在中国尝试用竹子来加固塑料部件。在其他国家,他们用过的新材料还包括椰子、龙舌兰、番茄皮……

难怪有“吃瓜群众”听闻后开始认真“担心”起车子会不会被吃掉、熊猫会不会追着车跑之类的问题。

这也不全是玩笑,因为丰田的车主就曾声称汽车电线被老鼠咬破,从而挑起官司。那根惹事的电线,外层覆盖物基于大豆打造,有人调侃,那就是老鼠最爱的味道。

生产、使用、回收

除了材料自身环保,一些企业把生物基材料用于汽车的一大原因是轻量化。

相比传统汽车的用料,生物基材料相对更轻。现在有很多企业选择使用铝和碳纤维材料代替钢材来生产更加轻量化的汽车,但是,在加工上所耗费的能量成倍增加。因此,生物基材料便剑走偏锋地成为汽车轻量化的个性选择。

而又因为汽车重量越轻,能耗越低,轻量化则直接指向了更深远的环保……

基于这些特点,生物基材料能够看到前景的原因在于用传统材料制造汽车本身带来的环境污染,这个问题一直从生产、使用、延续到回收过程中。

在生产环节,冲压、焊接、涂装、总装、检验以及发车都会有废气、废水、废渣的产生。尤其是涂装步骤,汽车制造过程中排放的绝大部分污染物都源自这里。

使用环节的污染最明显。美国阿岗实验室GREET模型的研究结果表明,汽车使用环节是汽车全生命周期内污染物排放的主体。燃油、润滑油、蓄电池电解液等的挥发以及燃油的燃烧,都是污染来源。

最后的回收环节要做好更是不容易,各类材料的可回收利用率和再利用率都需保证达标。我国《汽车产品回收利用技术政策》规定,2017年起,所有国产及进口汽车的可回收利用率要达到95%左右,其中材料的再利用率不低于85%。

但实际上,汽车“固废处理”这一问题尚未彻底得到解决,以“黑色污染”废轮胎为例,年产生量巨大,如何有效回收仍是难题。

即便在欧洲,欧盟及其成员国已有基本完备的回收再利用体系,但仍把开发新材料放在与完善体系并行的位置。

不过目前,生物基材料汽车也还只是看前景的阶段。

荷兰的“可降解汽车”Lina能够做到几乎整辆车都使用生物基材料,身后是相对成熟的欧盟生物可降解聚合物复合材料技术,但从整个汽车行业来看,目前这种材料的应用还多数集中在零部件身上,未有更大面积的推广。

路还长着呢

资深汽车分析师贾新光对《财经国家周刊》记者表示,要推广像Lina这样的汽车,需要解决安全性、耐久性、经济性和工艺性的问题。

实际上,埃因霍温理工大学生物汽车团队负责人坦承,Lina还没有通过碰撞测试,其车身材料在碰撞时不会像金属一样弯曲,而会像玻璃一样断裂。这无疑是安全性上的硬伤。

贾新光认为,要让这种新材料汽车符合和适应各地安全法规标准也是难点,需要时日更正和改进技术。

对于耐久性来说,要看它是否能在各种恶劣条件下使用十年甚至更长时间。

如果能达标,车子的经济性也随之提升。这里的经济性意味着,与现有或传统材料相比,新的生物基材料具有更高的性价比和更强的竞争力。

最后,要解决加工的问题,即工艺性。对于Lina身上这种生物基复合材料来说,若能采用3D打印技术来生产和加工,不仅快捷,也能保证部件的刚度和强度。

比较贴近的例子是,米其林设计了一款属于未来的轮胎,主要特点有:长得像珊瑚、材料可降解、3D智能打印技术傍身。不过,它现在还躺在概念的襁褓里,自己也说不清未来的最终形态。

其实,同在襁褓中的,又何尝不包括生物基、可降解这些新材料?诚然,一些厂商为汽车的节能、环保、轻量化做出积极探索的行为值得肯定,往大了说,还能带动一下传统产业转型。

但若打着环保的理念仅仅制造概念,不重质量和安全,失去了创新和后劲,温暖襁褓也会变成枷锁。

财经国家周刊

新华社《财经国家周刊》官方出品。离中南海最近的财经政策移动顾问。预知风向,服务决策,领先市场。微信公众号:ENNWEEKLY

Return to Top ▲Return to Top ▲