「亞麻和甜菜」做的汽車,你敢開嗎?
如果一輛汽車是用亞麻和甜菜製造的,你敢開嗎?
別以為是天方夜譚,荷蘭埃因霍溫理工大學生物汽車團隊最近就造了這麼一款「綠色純天然」的汽車,它叫Lina,除了車輪和懸架系統,其他部分均使用由亞麻和甜菜製成的生物基複合材料,最大特點是可實現生物降解和輕量化。
不過等等,亞麻和甜菜?生物基複合材料?能代替鋼材、鋁材用來造車嗎?它足夠環保是肯定的,但真的用在汽車上,有必要嗎?安全嗎?能開嗎?
老鼠喜愛的材料
首先必須明確的是,生物基材料並不等同於食品袋、包裝袋常用的生物可降解材料。對於這點,汽車工程學專家馬芳武的形容很易理解:「如果用一個坐標來看的話,生物基材料和石油基材料是坐標上下兩端,可降解和不可降解是橫坐標兩端。」Lina這輛車可取在第一象限內,即生物基+可降解。
那麼,到底什麼是生物基材料呢?
學術上的定義,這是一種利用再生天然資源作為原料,通過生物、化學和物理的方法在宏觀上組合成新形式的材料。
換句話說,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現在你生活中了。
因為天然環保,還與石化材料有諸多相關性,是未來材料的重要來源之一,所以最近幾年,世界各國都在用各種手段推進生物基材料的發展。
至於用在汽車上,實際上也並非新鮮事。
在100多年前賓士和戴姆勒剛開始造車的時代,木材曾一度成為汽車材料界的寵兒。彼時,汽車用料正於摸索中發展,木材的使用也較為直接。只不過,當時在人們眼中高級的木材,算不上新形式的材料,但可以說是汽車生物材料應用的起點。
福特汽車創始人亨利?福特也試圖開拓過這一領域,他用大豆製造生物纖維複合材料,將其用在自己的汽車上。但第二次世界大戰爆發後,所有研究中斷,由石油化工技術人工合成的塑料材料在此後幾十年間控制了市場,「大豆」作為汽車原材料漸漸不再被提起。
有意思的是,兜兜轉轉至今,在石油日益枯竭的大背景下,福特汽車在材料上的超前意識未見減弱。今年早些時候,福特就表示正在中國嘗試用竹子來加固塑料部件。在其他國家,他們用過的新材料還包括椰子、龍舌蘭、番茄皮……
難怪有「吃瓜群眾」聽聞後開始認真「擔心」起車子會不會被吃掉、熊貓會不會追著車跑之類的問題。
這也不全是玩笑,因為豐田的車主就曾聲稱汽車電線被老鼠咬破,從而挑起官司。那根惹事的電線,外層覆蓋物基於大豆打造,有人調侃,那就是老鼠最愛的味道。
生產、使用、回收
除了材料自身環保,一些企業把生物基材料用於汽車的一大原因是輕量化。
相比傳統汽車的用料,生物基材料相對更輕。現在有很多企業選擇使用鋁和碳纖維材料代替鋼材來生產更加輕量化的汽車,但是,在加工上所耗費的能量成倍增加。因此,生物基材料便劍走偏鋒地成為汽車輕量化的個性選擇。
而又因為汽車重量越輕,能耗越低,輕量化則直接指向了更深遠的環保……
基於這些特點,生物基材料能夠看到前景的原因在於用傳統材料製造汽車本身帶來的環境污染,這個問題一直從生產、使用、延續到回收過程中。
在生產環節,衝壓、焊接、塗裝、總裝、檢驗以及發車都會有廢氣、廢水、廢渣的產生。尤其是塗裝步驟,汽車製造過程中排放的絕大部分污染物都源自這裡。
使用環節的污染更明顯。美國阿崗實驗室GREET模型的研究結果表明,汽車使用環節是汽車全生命周期內污染物排放的主體。燃油、潤滑油、蓄電池電解液等的揮發以及燃油的燃燒,都是污染來源。
最後的回收環節要做好更是不容易,各類材料的可回收利用率和再利用率都需保證達標。我國《汽車產品回收利用技術政策》規定,2017年起,所有國產及進口汽車的可回收利用率要達到95%左右,其中材料的再利用率不低於85%。
但實際上,汽車「固廢處理」這一問題尚未徹底得到解決,以「黑色污染」廢輪胎為例,年產生量巨大,如何有效回收仍是難題。
即便在歐洲,歐盟及其成員國已有基本完備的回收再利用體系,但仍把開發新材料放在與完善體系並行的位置。
不過目前,生物基材料汽車也還只是看前景的階段。荷蘭的「可降解汽車」Lina能夠做到幾乎整輛車都使用生物基材料,身後是相對成熟的歐盟生物可降解聚合物複合材料技術,但從整個汽車行業來看,目前這種材料的應用還多數集中在零部件身上,未有更大面積的推廣。
莫讓襁褓變枷鎖
資深汽車分析師賈新光對《財經國家周刊》記者表示,要推廣像Lina這樣的汽車,需要解決安全性、耐久性、經濟性和工藝性的問題。
實際上,埃因霍溫理工大學生物汽車團隊負責人坦承,Lina還沒有通過碰撞測試,其車身材料在碰撞時不會像金屬一樣彎曲,而會像玻璃一樣斷裂。這無疑是安全性上的硬傷。
賈新光認為,要讓這種新材料汽車符合和適應各地安全法規標準也是難點,需要時日更正和改進技術。
對於耐久性來說,要看它是否能在各種惡劣條件下使用十年甚至更長時間。
如果能達標,車子的經濟性也隨之提升。這裡的經濟性意味著,與現有或傳統材料相比,新的生物基材料具有更高的性價比和更強的競爭力。
最後,要解決加工的問題,即工藝性。對於Lina身上這種生物基複合材料來說,若能採用3D列印技術來生產和加工,不僅快捷,也能保證部件的剛度和強度。
比較貼近的例子是,米其林設計了一款屬於未來的輪胎,主要特點有:長得像珊瑚、材料可降解、3D智能列印技術傍身。不過,它現在還躺在概念的襁褓里,自己也說不清未來的最終形態。
其實,同在襁褓中的,又何嘗不包括生物基、可降解這些新材料?誠然,一些廠商為汽車的節能、環保、輕量化做出積極探索的行為值得肯定,往大了說,還能帶動一下傳統產業轉型。但若打著環保的理念僅僅製造概念,不重質量和安全,失去了創新和後勁,溫暖襁褓也會變成枷鎖。
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