【力美新材料】用木纖維給你的車減肥吧

如今，全球汽車制造商都想制造更輕的汽車，在這種大趨勢下，日本組件供應商準備用木頭替代鋼鐵，看起來似乎不可能，實際卻是可能的。

用木纖維為車輛減重

日本研究人員與汽車組件制造商認為，用木纖維制造的原材料重量只有鋼鐵的五分之一，但強度好5倍。這種木纖維材料就是細胞膜質納米纖維。在未來幾十年里，木纖維新材料也許可以替代鋼鐵，研究人員稱，雖然這種木纖維材料面臨碳材料的競爭，在很長一段時間內也難以商用。

減少汽車的重量相當關鍵，制造商正在發力，想讓電動汽車普及。電池非常昂貴，不過卻是極為關鍵的組件，如果汽車重量降低，用來驅動汽車的電池數量也就可以相應減少，從而節省成本。豐田車身設計項目經理Masanori Matsushiro表示：“對于我們來說減輕重量一直是個問題。除此之外，當我們在大規模生產的汽車中使用新的輕量材料時，先要解決高昂的制造成本問題?！?

京都大學研究人員與大型組件供應商合作，比如Denso（它是豐田最大的供應商），還有Daikyo Nishikawa，一起研究如何將塑料與納米纖維結合。細胞膜質納米纖維是木漿纖維打破變成幾百微米之后制成的，1微米相當于1毫米的千分之一。

細胞膜質納米纖維的應用

細胞膜質納米纖維已經用在許多產品中，比如墨水、透明顯示屏，有了Kyoto Process技術就可以用在汽車中。Kyoto Process對木纖維進行化學處理，使之與塑料融合，同時又可以變成納米纖維，采用這種技術制造可以大幅降低成本，相當于其它工藝的五分之一。

京都大學教授Hiroaki Yano是項目的領導者，他說：“這是細胞膜質納米纖維以低成本、高性能投入應用的好案例，我們專心研究如何用它制造汽車、飛機組件?！本┒即髮W與汽車組件供應商合作，正在開發一款原型汽車，它用到了細胞膜質納米纖維組件，2020年就會開發完成。

汽車制造商還使用了其它輕量替代材料。例如寶馬在i3電動汽車和7系列轎車中使用了CFRPs（碳纖維增強聚合物），就目前來看，如果選擇輕量材料，制造商一般傾向于高密度鋼鋁合金，因為便宜、可以回收。

新材料的源起與未來估價

Hiroaki Yano教授表示，他之所以發起此項研究是受到了Spruce Goose的影響，Spruce Goose是一架運輸飛機，于1947年由美國億萬富翁、企業家霍華德·休斯制造，飛機幾乎全部用木頭制造。當時，那可是世界上最大的飛機。Hiroaki Yano教授指出：“如果休斯用木頭制造大型飛機，為什么不用木頭制造一種材料，讓它像鋼鐵一樣堅固？”

目前，生產1千克細胞膜質納米纖維目前的成本約為1000日元（9美元）。Hiroaki Yano相信，2030年之前可以讓成本下降一半，這樣從經濟角度看就可以變成一種可用產品，因為它可以與塑料結合，與高密度鋼鋁合金相比就有了競爭優勢。此外，有產業專家預測，到2025年，碳纖維價格會降到每千克10美元。