汽車製造商保時捷正在利用有機材料在汽車製造應用中的優勢。新的718開曼GT4 Clubsport車型採用了由天然纖維複合材料製成的車身部件，這些部件是由HOFZET應用中心開發，HOFZET是wilhelm - klauditz - institutwki弗勞恩霍夫木材研究中心以及漢諾瓦應用科學與藝術大學生物塑料和生物複合材料研究所的一部分。登記統計數字表明，由於安全功能的改進和更多電子設備，新車的重量正在逐步增加。

重量增加還意味著更高的燃料消耗，這與減少二氧化碳排放的總體目標背道而馳。重量也是電動汽車的一個重要因素，因為電動汽車需要更大、更重的電池才能最大限度地續航，這是一個決定性的銷售標準。因此，輕量化設計新發展是真正高效的電動汽車絕對先決條件。根據麥肯錫(McKinsey)的一項研究，到2030年汽車輕量化部件的比例必須從30%上升到70%，以抵消電動汽車和電動機導致的汽車重量增加。

碳纖維有很好的補充作用

到目前為止，最受歡迎的解決方案是輕質鋼材和碳纖維增強塑料。但這種解決方案也有其缺點：首先，它需要在機械加工、維修和回收方面面臨巨大的挑戰。其次，製造這些材料是高度能源密集，從減輕重量積極的環境方面減去。因此，弗勞恩霍夫WKI的研究人員提出了一個問題：是否可以用其他纖維材料來減輕組件的重量，只在碳纖維具有結構優勢的地方使用碳纖維，研究了各種現成生態材料的技術特性、可用性和成本效益。

因為一個可行的工業解決辦法必須具有積極的技術、生態和經濟影響。天然纖維增強塑料就是答案，作為有機複合材料的組成部分，植物纖維是輕型車體的可持續選擇。該生物成分改善了工業高性能複合材料在製造、使用和處置過程中的生態影響。從經濟上講，使用可再生原材料是有益的。因為天然的木材和黃麻纖維比碳纖維更便宜，而且製造所需的能源更少，因此，減少重量的好處並不會帶來高昂的價格。

此外，在工業加工和汽車應用方面還有其他優勢：有機複合材料天然生長的結構賦予材料聲學阻尼特性，並減少了碰撞時的碎片，這一點很重要。這些觀點足以讓保時捷信服，弗勞恩霍夫WKI實驗室的科學家們與保時捷汽車運動(Porsche Motorsport)合作，首次在保時捷開曼GT4俱樂部運動的極端條件下，利用德國「四發動機」賽車隊的移動開發實驗室，測試了系列準備就緒的有機材料。

第三代「生物概念車」以來一直在賽道上運行。這些測試結合了極端壓力的優點，以及改裝後的車輛也可以在街道上合法行駛。與保時捷的合作也使開發在汽車製造商的現實條件下，在過去的四年里，一直在不斷改進材料的性能。德國聯邦食品和農業部從一開始就認識到天然纖維的潛在好處，今天仍然作為戰略夥伴與該項目合作。「生物概念車」多年經驗被集成到新718開曼GT4俱樂部運動部件的材料開發中，這是第一輛採用天然纖維複合材料製造車身部件的系列汽車。

駕駛員和乘客門以及後翼都是由有機纖維混合而成，真的很輕，只有1320公斤重。這裡的一個因素是由於在門上使用有機複合材料而不是鋼而節省了60%的重量。該複合材料由有機纖維增強的熱固性聚合物基體體系組成。使用有機纖維網是因為原材料容易獲得，它具有很高的抗拉強度，而且特別細，均勻，可摺疊，容易安裝零件形狀。即使與其他傳統製造的部件相結合，也可以輕鬆地生產出精確的尺寸，從而促進加工和質量保證。

大批量生產的基礎

這些方面是大批量生產的重要前提，Fraunhofer WKI在其研究中還考慮了其他因素，包括使用壽命結束時的回收或再利用概念，以及將大量生產零部件的放大方法。經過在賽道上極端條件下的廣泛測試，繼續評估部件，最終得出的結論是：這些生態有益的有機材料符合批量生產的標準。

博科園｜研究/來自：Fraunhofer-Gesellschaft

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