車用亞麻纖維究竟是什么？

如何制作，能替代碳纖維嗎？

能代替鋁合金，作為懸掛部件嗎？

寶馬近期宣布，將率先在其M系列量產(chǎn)車上使用一種新型的亞麻纖維復(fù)合材料，亞麻纖維和碳纖維有啥區(qū)別？

亞麻纖維是什么？

亞麻纖維是從亞麻植物的莖稈中提取的天然纖維，這種植物也是我們熟悉的亞麻布的原料。亞麻纖維由纖維素纖維組成，抗拉強(qiáng)度和剛度都達(dá)到了一定的標(biāo)準(zhǔn)，可以做成各種面板，這意味著在一些零部件上可以取代昂貴的碳纖維，比如尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、保險(xiǎn)杠、車頂以及一部分內(nèi)飾面板。

想要代替碳纖維，必須有個(gè)核心特點(diǎn)，那就是“夠輕”，亞麻纖維密度通?？梢赃_(dá)到1.40 g/cm3，明顯低于玻璃纖維，甚至低于碳纖維（約 1.8 g/cm3）。這意味著在輕量化方面，亞麻纖維具備天然優(yōu)勢(shì)。在生產(chǎn)生命周期中，亞麻纖維的能耗也低于碳纖維，不需要像碳纖維那樣，在制造過程中經(jīng)歷 3000°C 的高溫碳化工藝。

雖然亞麻纖維在強(qiáng)度不如碳纖維，但通過合理設(shè)計(jì)復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以成為碳纖維的平替。

亞麻纖維如何制作？

亞麻纖維的加工流程相對(duì)環(huán)保。首先將亞麻植物莖稈經(jīng)過機(jī)械和化學(xué)方法提取纖維，然后將這些纖維編織成織物。在復(fù)合材料制造環(huán)節(jié)，做好的織物與生物基或熱塑性樹脂結(jié)合，形成可模塑性的復(fù)合材料。為了增強(qiáng)強(qiáng)度，瑞士公司Bcomp還開發(fā)了Powerribs網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，用亞麻纖維編織出加強(qiáng)筋，提升部件的結(jié)構(gòu)性能。

在成本方面，亞麻纖維原料成本低廉，亞麻廣泛種植，且無需大量化肥農(nóng)藥。同時(shí)生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放比傳統(tǒng)碳纖維復(fù)合材料低了大約40%，同時(shí)廢舊產(chǎn)品還可以回收利用，在講究低碳環(huán)保的今天，顯然亞麻纖維更符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

亞麻纖維的密度只有鋁合金的一半左右，也就是說，同樣尺寸，只有鋁合金一半的重量，同時(shí)抗拉強(qiáng)度在500-1500Mpa之間，可以取代鋼材，比鋁合金更高，彈性模量在30-70GPaz之間，接近鋁合金的70GPa，這是體現(xiàn)材料硬度的單位，數(shù)值越大，材料的剛度越高，這意味著剛度已經(jīng)接近鋁合金。但亞麻纖維目前的生產(chǎn)成本依舊高于鋁合金，作為懸掛承重部件存在高成本的問題，因此主要應(yīng)用在內(nèi)飾件、外觀覆蓋件或次承載結(jié)構(gòu)中，而不是直接替代鋁合金這種結(jié)構(gòu)金屬。

目前哪些公司在開發(fā)亞麻纖維？

目前，多個(gè)汽車制造商已開始研究和使用亞麻纖維復(fù)合材料，尤其是在賽車領(lǐng)域，早在2019年，寶馬就已在其Formula E賽車中首次使用了亞麻纖維增強(qiáng)部件。此后，寶馬M4（參數(shù)丨圖片） DTM、M4 GT4等車型也相繼采用了這種復(fù)合材料，在比賽中實(shí)際測(cè)試。

當(dāng)然這并非寶馬的專利產(chǎn)品，而是與Bcomp合作研發(fā)，寶馬通過其風(fēng)投部門I Ventures投資了Bcomp。這是一家成立于2011年的公司，一直致力于亞麻纖維高性能滑雪板，之后逐步應(yīng)用到汽車領(lǐng)域。Bcomp的Amplitex織物由歐洲亞麻纖維制成，經(jīng)過不同的編織方式和樹脂浸漬處理，在外觀效果上也能展現(xiàn)出天然纖維的美感，和碳纖維的紋理類似。

除了寶馬，其他車企也在積極開發(fā)和使用亞麻纖維材料。大眾旗下的Cupra已在座椅中使用了Bcomp的材料，起亞則在EV3和EV4概念車的內(nèi)飾中應(yīng)用了這種材料，極星在極星3中也使用了類似的天然纖維復(fù)合材料。沃爾沃的Concept Recharge概念車和保時(shí)捷的718 Cayman GT4 Clubsport也都采用了亞麻纖維。

選車偵探觀點(diǎn)：亞麻纖維作為一種更環(huán)保的替代材料，在汽車行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊。隨著寶馬率先在M系列量產(chǎn)車上應(yīng)用這一材料，其他車企預(yù)計(jì)也將跟進(jìn)，雖然目前亞麻纖維無法完全替代鋁合金或碳纖維，但在輕量化、環(huán)保性以及成本控制方面，提供了一個(gè)新的選擇。大家覺得這種材料未來會(huì)大量用在汽車上嗎？歡迎討論。