福特正考虑用竹子作为汽车原材料

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2017年4月14日，中国南京——你或曾乘它泛舟湖面，也曾将它用作建造房屋，甚至曾用它烹调过美食，但是你能想象竹子——世界上最坚韧的植物之一——也能用于制造汽车吗？ 当人们投入大量时间和精力研究超强碳纤维和轻质铝材等新材料的应用并取得突破性进展的时候，我们发现了一种来自大自然的神奇材料——竹子以最快每天一米的速度生长。 “竹子本身有很多特性。它强度高的同时兼具韧性，而且因为它在中国和亚洲许多其他国家资源丰富，竹子被视为可持续再生的材料，”福特汽车南京工程研发中心材料工程主管尹文英说道。 竹子强度高兼具韧性，生长快速，其应用价值备受关注 一个多世纪以来，竹子的应用价值备受关注。比如，托马斯·爱迪生发明第一只灯泡时就曾经用竹子做成灯丝以测试灯泡的寿命。在建筑领域，竹子也被广泛应用，因为人们发现竹子的拉伸强度（或者说竹子可以承受的最大拉伸应力）可与某些金属材料相媲美，甚至更优。此外，与其他树种长达几十年的生长期相比，一棵竹子大约只需2-5年的时间即可成熟，更凸显了竹子可再生的特性。 福特汽车南京工程研发中心材料工程主管尹文英和她的团队伙伴 近年来，尹文英和她的团队与供应商紧密合作，研究将竹子用于制作汽车内饰，主要评估将竹子与其它塑料相结合做成高强度零部件的可行性。通过拉伸强度、冲击强度等性能测试，他们发现和其它合成或天然纤维相比，竹子展现出了优异的综合性能，且其复合材料在超过100摄氏度的高温下，仍能保持良好的功能性。 福特汽车正在研究用竹子制作汽车内饰的可行性 针对竹子的研究和测试仍在继续，但福特汽车早已将很多可持续、回收材料应用于其在亚太区在售的车型上。 在可持续或回收材料被正式应用于汽车之前，它们必须确保符合福特汽车全球统一的性能标准。在亚太区，尹文英和她的团队伙伴对每一种材料都进行了充分的测试和分析，以保证这些材料在性能和持久度方面与新料相比并不逊色。　 目前，福特汽车亚太区正在使用的一种可持续材料是从纺织面料和地毯纱线生产过程中回收的高品质尼龙纱线，在尼龙纺丝工业中通常存在百分之一至百分之三的报废率，福特汽车通过与供应商合作回收利用这部分废纱线，将其应用于福特福克斯和福睿斯部分车型的冷却风扇叶片的制造，实现每年减少填埋的废纱线长度约70多万公里——几乎等于往返月球一圈的距离。 福特汽车用尼龙纱线制作车内冷却风扇叶片 同样令人惊叹的是，在严格的验证后，福特汽车将洗衣机内胆生产线上因外观、尺寸不达标而产生的报废件加以回收利用，用于制备车身底部的导流板，从而减小车辆风阻，提高燃油经济性，帮助车主节省油耗成本。 回收材料的应用也并不仅仅局限于非可视的零部件，福特汽车多款车型的座椅面料皆使用了由100%回收材料（如矿泉水瓶等）制作成的REPREVE循环再生纤维材料，在亚太地区，福特蒙迪欧、福睿斯和锐界的部分车型都已使用这一座椅面料。截至目前，由于使用了这种座椅面料，福特汽车帮助减少填埋矿泉水瓶的数量近2500万个。 福特汽车用REPREVE循环再生纤维材料制作汽车座椅面料，该材料的原料来自于100%回收的旧矿泉水瓶 在以上案例中，都是先把原材料转化为可塑形态，随后再加工成可用于福特汽车的终端产品。在被做成冷却风扇叶片和导流板之前，回收的废纱线和洗衣机内胆须先被加工成树脂粒子，而塑料瓶在变身座椅面料之前，须经过熔融纺丝变成PET纤维，再纺成纱线和面料的过程。 尹文英表示，由于大众对于绿色材料如矿泉水瓶做成汽车座椅面料，纺丝做成冷却风扇叶片的过程缺乏了解，她的工作从实验室的研究与开发延伸到了对绿色理念的推广。“当我告诉别人我们是如何在汽车中使用可持续材料和回收材料的时候，通常人们会有两种极端的反应，有些人当下立刻对我们的绿色理念表示赞赏，另一些人则对产品的安全性表示担忧。当大家了解到我们的工作就是确保这些材料不仅具有高品质，而且保证产品在各方面都坚固耐用后，人们还是乐于看到这些回收材料的应用的。” 作为福特汽车全球可持续发展战略的一部分，福特通过再使用和回收利用材料以降低车辆制造环节对环境的影响，与此同时在全球范围内加快研究提升车辆燃油经济性的先进技术。近年来，福特汽车加大了对非金属回收材料和生物基材料的推广应用。近期，随着纤维素增强材料在中控台部件和稻壳填充材料在电机外罩上的引入，应用于福特量产车辆的生物基材料数量增长到了8种。全球范围内，其它生物基材料还包含椰壳纤维复合材料，用于制作门嵌式板的洋麻纤维复合材料和用于制作汽车坐垫、头枕的大豆基发泡材料，等等。