【力美新材料】用木纤维给你的车减肥吧

如今，全球汽车制造商都想制造更轻的汽车，在这种大趋势下，日本组件供应商准备用木头替代钢铁，看起来似乎不可能，实际却是可能的。

用木纤维为车辆减重

日本研究人员与汽车组件制造商认为，用木纤维制造的原材料重量只有钢铁的五分之一，但强度好5倍。这种木纤维材料就是细胞膜质纳米纤维。在未来几十年里，木纤维新材料也许可以替代钢铁，研究人员称，虽然这种木纤维材料面临碳材料的竞争，在很长一段时间内也难以商用。

减少汽车的重量相当关键，制造商正在发力，想让电动汽车普及。电池非常昂贵，不过却是极为关键的组件，如果汽车重量降低，用来驱动汽车的电池数量也就可以相应减少，从而节省成本。丰田车身设计项目经理Masanori Matsushiro表示：“对于我们来说减轻重量一直是个问题。除此之外，当我们在大规模生产的汽车中使用新的轻量材料时，先要解决高昂的制造成本问题。”

京都大学研究人员与大型组件供应商合作，比如Denso（它是丰田最大的供应商），还有Daikyo Nishikawa，一起研究如何将塑料与纳米纤维结合。细胞膜质纳米纤维是木浆纤维打破变成几百微米之后制成的，1微米相当于1毫米的千分之一。

细胞膜质纳米纤维的应用

细胞膜质纳米纤维已经用在许多产品中，比如墨水、透明显示屏，有了Kyoto Process技术就可以用在汽车中。Kyoto Process对木纤维进行化学处理，使之与塑料融合，同时又可以变成纳米纤维，采用这种技术制造可以大幅降低成本，相当于其它工艺的五分之一。

京都大学教授Hiroaki Yano是项目的领导者，他说：“这是细胞膜质纳米纤维以低成本、高性能投入应用的好案例，我们专心研究如何用它制造汽车、飞机组件。”京都大学与汽车组件供应商合作，正在开发一款原型汽车，它用到了细胞膜质纳米纤维组件，2020年就会开发完成。

汽车制造商还使用了其它轻量替代材料。例如宝马在i3电动汽车和7系列轿车中使用了CFRPs（碳纤维增强聚合物），就目前来看，如果选择轻量材料，制造商一般倾向于高密度钢铝合金，因为便宜、可以回收。

新材料的源起与未来估价

Hiroaki Yano教授表示，他之所以发起此项研究是受到了Spruce Goose的影响，Spruce Goose是一架运输飞机，于1947年由美国亿万富翁、企业家霍华德·休斯制造，飞机几乎全部用木头制造。当时，那可是世界上最大的飞机。Hiroaki Yano教授指出：“如果休斯用木头制造大型飞机，为什么不用木头制造一种材料，让它像钢铁一样坚固？”

目前，生产1千克细胞膜质纳米纤维目前的成本约为1000日元（9美元）。Hiroaki Yano相信，2030年之前可以让成本下降一半，这样从经济角度看就可以变成一种可用产品，因为它可以与塑料结合，与高密度钢铝合金相比就有了竞争优势。此外，有产业专家预测，到2025年，碳纤维价格会降到每千克10美元。