未来的汽车不怕撞 碳纤维电动汽车或成主流

草原蒙狼

    据英国《经济学家》杂志近日报道，前不久在西班牙举行的F1瓦伦西亚大奖赛上发生了惊人一幕：马克·韦伯的赛车以每小时306公里的速度行驶时发生了严重的翻车事故。幸运的是，韦伯本人毫发无损。
    韦伯的“救命稻草”就是目前F1赛车中十分流行的碳纤维底座。虽然与铁、铝材料相比，碳纤维的“身价”更高，但其抗压性以及轻便性都远远优于铁和铝。目前，在很多高精尖领域都可以看见其“芳踪”，比如飞机的机翼、超级汽车以及昂贵的山地自行车等。
    虽然，碳纤维已经“飞入寻常汽车家”，出现在很多汽车的零部件上，不过，如果德国宝马汽车公司的研发获得成功的话，车身由碳纤维制造的电动汽车或将成为主流。
" F% p. g- L) k( j5 Y) V    安全耐用是优势
    今年7月初，宝马公司公布了其酝酿已久的电动汽车发展计划，计划在2013年推出插入式电动汽车Megacity。新的车型并非由现有车型改装而来，而是宝马公司的工程师们卧薪尝胆的一次全新尝试。这款性能优异的“无铁”四座城市用车将会更加轻便，其由两部分组成：包含了传动系统和电池的铝制底盘以及安装在底盘上的碳纤维汽车“骨架”。
    碳纤维比铝轻30%，比铁轻50%。而且，由于碳纤维具有很强的抗撕裂性，当它被织成格状结构，再融入树脂后，其强度要超过铁。但由于这道工序需要耗费大量劳力且效率很低，因此，大规模生产碳纤维的可能性不高。不过，宝马公司正在试图改变这一现状。
    早在今年4月份，宝马首席财务官就曾表示：“减轻车重对电动车而言非常重要。宝马汽车将在电动车的生产中使用碳纤维，以替代钢和铝。”
    宝马公司首先将聚合物加工成纤维状，然后在高温下通过几道工序将纤维碳化，得到厚度仅为7微米的碳纤维，5万根这样的碳纤维拧在一起成为细纱。细纱可以制成纤维织物，再利用模具在高温与高压将纤维织物打造成型，最后将树脂注入模具中让纤维黏合在一起，整个流程可以由机器人在几分钟内完成。
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    在这个过程中获得的碳纤维可以做成汽车的“身体”。该公司表示，除了更轻盈之外，这种汽车的抗挤压能力也令人惊叹。在对车头车尾进行的抗冲击测试中发现，铝制底盘受到挤压会变形，也会吸收部分能量，然而，由坚硬的碳纤维制造的乘客区却安然无恙，甚至侧面来的强力冲击也能让车厢内的假人模型和电池毫发无伤（当然，当安全气囊装置启动时，电池会自动断电）。即便汽车受到猛烈的撞击，车体有所损伤也不用担心，切掉碳纤维受损的部分再黏上新部件，完全可以让汽车恢复原状。
    碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4倍到5倍左右。数年来，F1车队一直采用碳纤维复合材料制造其赛车的碰撞缓冲构件，从而显著减少了赛事中的重伤事故。
    其实，早在1992年，美国通用汽车公司就介绍了超轻概念车，该车的车身采用碳纤维复合材料，由手工碳纤维预浸料工艺制造，整体车身的质量为191公斤。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件，可减轻质量68%，从而节约汽油消耗40%。
    碳纤维汽车的回收利用是难题
    钢铁和铝很容易回收再利用，但是，碳纤维很难回收再利用，因此，从某种角度来说，碳纤维汽车可能在“人老珠黄”之后成为一堆废物。目前，汽车制造商正同宇宙空间机构合作，试图解决这一问题。眼下，宝马公司一马当先，研发出了最新的处理碳纤维“边脚料”的方法。通过高温分解，这些“边脚料”能够退回到未加工的状态。通过此种方法生产出的复合材料具有碳纤维一半的硬度。
    碳纤维的另一个优势是不易腐蚀，如果不考虑电池只有10年左右的使用寿命，这种碳纤维电动汽车的寿命可以长达几十年（当然，马达还是需要定期进行检修的），到时，如何让碳纤维电动汽车车主放弃它，可能会让汽车制造商大费周折。

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