汽車新材料未來市場規模或達數萬億元，來看看都有哪些新材料？

最新 10-07

新能源、智能化、輕量化已成為未來汽車產業公認的發展方向，而隨著產業轉型升級的加速，汽車新材料也成為人們關注的熱點，未來市場規模或達數萬億元。

1.碳纖維實現汽車輕量化

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂複合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 23000~43000Mpa也高於鋼。但碳纖維材料也只是沿纖維軸方向表現出很高的強度，其耐衝擊性卻較差，容易損傷，所以在製造成為結構組件時往往利用其耐拉質輕的優勢而避免去做承受側面衝擊的部分。

隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術研究，使用碳纖維製作發熱材料的技術和產品也逐漸進入軍用和民用領域。車用碳纖維複合材料可用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等製件。目前鋼鐵材料約佔車體重量的3/4，如果汽車的鋼材部件全部由碳纖維複合材料置換，車體重量可減輕300kg，燃油效率提高36%，二氧化碳排放量可削減17%。

2.纖維素納米纖維，比鐵更硬更輕

眼下，一家日本汽車零部件製造商正在研發一種奇葩的全新材料。據悉，這種從木漿中提取的纖維素納米纖維材料比重只有鋼材的五分之一，但強度卻是後者的五倍。

研究者表示，這種纖維素納米纖維材料可以在未來數十年的時間裡成為鋼的良好替代品。不過，該材料目前面臨的最大對手就是碳基材料——比如碳纖維。

在商業化進程上，碳纖維已經在諸多超跑以及例如寶馬這類豪華汽車製造商的產品中有所運用。而纖維素納米纖維材料尚處於研究階段。

纖維素納米纖維是由木漿纖維打破變小成幾百微米後製成，一微米長相當於千分之一毫米。在汽車行業以外的領域，納米纖維已用在許多產品中，比如墨水、透明顯示屏。而通過研究人員聯合研發的「KyotoProcess」製作工藝，該材料就可以用在汽車中。

專家預測，當前被認為汽車中應用最貴的輕量化高強度材料——碳纖維，到了2025年價格會降到每千克10美元。

分析師認為，近期鋁合金仍然是最流行的輕量化材料。畢竟例如納米纖維這類材料生產時需要改造生產線。

3.甜菜、青草竟然都可以造車了

一種更加有前景的材料——生物材料，它不僅能滿足輕量化目的，還能滿足鋁合金和碳纖維等所不具備的環保要求。

生物材料什麼來頭？

汽車內飾材料多是塑料，專業的說法是石油基材料，它的優勢是能夠快速成型、質量輕、能滿足複雜結構設計要求，但缺點也很明顯，比如異味重、多數有毒、不易降解，所以生物材料首先就是來解決這個問題的。

這種材料只需要經過適當的光照和微生物（如細菌、真菌和藻類等）處理一定時間就能完全分解，而且由於是利用可再生天然資源，比如以動物、植物、微生物為原料通過生物、化學和物理的方法生產出來的新材料，所以這些基材通常都非常環保，對身體健康十分有利。