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木头也可做汽车!日本丰田就在干这件正经事

【TechWeb报道】8月15日,国外媒体报道,美国财经媒体CNBC消息,全天下的汽车制造商都在努力制造轻型车,一些日本汽车供应商正转向看起来不太可能的材料——木材,去取代钢铁。

日本钻研职员和汽车零部件制造商表示,木浆制成的材料重量仅占钢铁的五分之一,然而强硬度却是钢铁的五倍以上。在未来几十年,纤维素纳米纤维(cellulose nanofibres,简称CNF)很可能成为钢铁的替代品,这种以树木为质料的纤维,能使得汽车、电子部件更轻巧更牢靠。假如资源低落,获得遍及,有望改写材料财产的格局。只管它面临着碳基材料的竞争,但仍旧在商业可行方面还有很长的路要走。

对汽车制造商来说,低落车辆的重量是极其关键的,于是乎现在的电动汽车成为各大年夜制造商的主流。电池是昂贵但至关紧张的部件,是以汽车重量的削减意味着必要更少的电池为车辆供电,节省资源。

认真丰田车身设计的项目经理Masanori Matsushiro表示:“轻量化对付我们来说是长期不变的问题。然则,我们也必须办理高制造的资源问题,然后才能在批量车中应用重量较轻的新材料。”

京都大年夜学的钻研职员和主要零部件供应商如股份有限公司电装Denso、丰田最大年夜的供应商和DaikyoNishikawa,正在钻研与纤维素纳米纤维结合的塑料,这种塑料经由过程将木浆纤维分化为几百微米(千分之一毫米)而成。

纤维素纳米纤维的用场范围已经十分广泛,已呈现在从油墨到透显着示器的各类产品中,然则它们在汽车中的潜在用途已经经由过程“京都法度榜样”实现,那便是将化学处置惩罚的木纤维捏合在塑猜中同时分化成纳米纤维,将临盆资源减少到其他流程的大年夜约五分之一。

引导该钻研的京都大年夜学教授Hiroaki Yano,在吸收路透社采访时表示,“这是纤维素纳米纤维利用能有最低资源兼最高机能,这便是为什么我们专注于在汽车和飞机零件中的应用。”

京都大年夜学和汽车零部件供应商今朝正在开拓应用基于纤维素纳米纤维部件的原型车,将于2020年完成。

DaikyoNishikawa的谈话人Yukihiko Ishino表示,“我们不停在应用塑料作为钢铁的替代品,我们盼望纤维素纳米纤维能够扩大年夜实现这一目标的可能性。” 丰田汽车和马自达汽车是DaikyoNishikawa的客户之一。

其他汽车制造商也在应用其他轻型替代品。宝马在其i3紧凑型电动车和7系列车型上应用了碳纤维增强聚合物(CFRPs),高强度钢铝合金是今朝应用最广泛的轻量级产品,由于它们价格便宜且可收受接收使用。宝马i3的整备质量仅为2,755磅,车型基于“LifeDrive布局”打造,“LifeDrive布局”即设置设置设备摆设摆设一个铝制底盘和一个碳纤维加固塑料驾驶座舱。

京都大年夜学教授Hiroaki Yano表示,他的钻研灵感来自于“云杉鹅”的照片。大年夜力神号水上飞机(又名云杉鹅),是一艘由美国亿万大亨企业家霍华德•休斯(Howard Hughes)于1947年完成的木材货机,当时是天下上最大年夜的飞机。该机机长66.6米,机高9.15米,翼展97.54米,起飞重量181.4吨,原设计可以运载500~700人。

他说:“我觉得假如霍华德•休斯能找到木材来建造大年夜型飞机的措施,那为什么我们不用木材来制造一种和钢一样稳固的材料。”

今朝,一公斤纤维素纳米纤维的临盆资源约为1000日元(9美元)。Yano的目标是到2030年将这一资源减半,他觉得这将使纤维素纳米纤维成为一种经济上可行的产品,由于它将与塑料相结合,并且与高强度钢和铝合金一样具有竞争力(今朝每公斤资源约为2美元)。

行业专家估计到2025年碳纤维价格将下降到每公斤10美元阁下。

阐发人士觉得,斟酌到零部件制造商必要大年夜修临盆线,并找出将纤维素纳米纤维等新材料固定在其他汽车零部件上的措施,未来高强度钢和和铝合金将成为更受迎接的替代品。

波士顿Lux Research的利用材料阐发师Anthony Vicari表示:假如Yano的猜测证实是精确的,这将是一件大年夜事。然则现在呢,它仍旧是一个异常大年夜的'假如'。

2012年秋季,日本纸业临盆商王子制纸与京都大年夜学教授矢野浩之等人相助,开拓出了纤维素纳米纤维含量在10%以上的新树脂。与以前比拟,一辆汽车应用的树脂材料可减轻约20kg,从而使车辆轻20kg。(周林)

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