木头也可做汽车！日本丰田就在干这件正经事

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[tech web Report]8月15日，外国媒体报道称，美国金融媒体cnbc报道称，全球汽车制造商都在努力生产轻型汽车，一些日本汽车供应商正在转向木材，这似乎不太可能取代钢材。

日本研究人员和汽车零部件制造商表示，木浆的重量只有钢的五分之一，但其硬度是钢的五倍以上。在接下来的几十年里，纤维素纳米纤维(cnf)可能会成为钢铁的替代品。这种由树木制成的纤维可以使汽车和电子元件更轻更强。如果降低成本并加以推广，有望改写材料工业的格局。尽管它面临碳基材料的竞争，但在商业可行性方面，它仍有很长的路要走。

对于汽车制造商来说，减轻车辆重量至关重要，因此电动汽车已经成为主要制造商的主流。电池是一种昂贵但至关重要的部件，因此汽车重量的减轻意味着车辆所需的电池更少，从而节约了成本。

负责丰田车身设计的项目经理Masanori matsushiro说:“轻量化是我们一直面临的问题。”然而，我们必须解决制造成本高的问题，然后才能在批量车辆中使用更轻的新材料。

来自京都大学和主要部件供应商的研究人员，如电装公司的电装公司、丰田的最大供应商和大西川，正在研究与纤维素纳米纤维结合的塑料，这种纤维是通过将木浆纤维分解成几百微米(千分之一毫米)而制成的。

纤维素纳米纤维已广泛用于从油墨到透明显示器的各种产品中，但其在汽车中的潜在用途已通过京都程序实现，即化学处理过的木质纤维在塑料中捏合并分解成纳米纤维，这将生产成本降低到其他工艺的约五分之一。

领导这项研究的京都大学教授平冈拓晃·亚诺在接受路透社采访时说，应用纤维素纳米纤维成本最低，性能最高，这就是我们关注汽车和飞机零部件的原因。

京都大学和汽车零部件供应商目前正在开发使用纤维素纳米纤维组件的原型车，将于2020年完成。

daikyonishikawa的发言人Yukihiko ishino说，我们一直在用塑料代替钢铁，我们希望纤维素纳米纤维能够扩大实现这一目标的可能性。丰田和马自达是大西川的客户之一。

其他汽车制造商也在使用其他轻型替代品。宝马在其i3紧凑型电动车和7系列车型上使用碳纤维增强聚合物(cfrps)。高强度钢和铝合金是使用最广泛的轻质产品，因为它们便宜且可回收。宝马i3的整备重量只有2755磅，它是建立在lifedrive结构上的，配有铝制底盘和碳纤维增强塑料驾驶舱。

京都大学教授平冈拓晃·亚诺说，他的研究受到云杉鹅照片的启发。大力神水上飞机(别名云杉鹅)是一艘木材货船，由美国亿万富翁企业家霍华德·休斯于1947年完成。那是当时世界上最大的飞机。这架飞机长66.6米，高9.15米，翼展97.54米，起飞重量181.4吨。最初的设计可以容纳500到700人。

他说:我认为如果霍华德·休斯能找到用木头建造大型飞机的方法，为什么我们不用木头来制造像钢一样坚固的材料呢？

目前，一千克纤维素纳米纤维的生产成本约为1000日元(9美元)。Yano的目标是到2030年将这一成本减半。他认为，这将使纤维素纳米纤维成为一种经济上可行的产品，因为它将与塑料结合，并与高强度钢和铝合金一样具有竞争力(目前，每公斤成本约为2美元)。

行业专家预测，到2025年，碳纤维的价格将降至每公斤10美元左右。

分析师认为，高强度钢和铝合金将成为未来更受欢迎的替代品，因为零部件制造商需要对生产线进行大修，并找到将纤维素纳米纤维等新材料固定在其他汽车零部件上的方法。

波士顿莱克丝研究公司的应用材料分析师安东尼·维卡里说:“如果亚诺的预测被证明是正确的，那将是一件大事。”但是现在，它仍然是一个非常大的“如果”。

2012年秋，日本造纸企业普林斯纸业(Prince Paper)与日本京都大学(Kyoto University)教授矢野博史(Hiroshi Yano)合作，开发了一种含有10%以上纤维素纳米纤维的新型树脂。与过去相比，汽车使用的树脂材料可以减少约20公斤，从而使汽车重量减轻20公斤。(周林)