隨著在我們生活的各個領域面臨的環境績效的壓力越來越大，汽車制造商除了減少汽車排放之外還在做什么？
盡管電動汽車不會產生尾氣排放，但令人不快的事實是，它們的清潔程度取決于為其提供動力的電力，是否來源于清潔能源。
而且正如 Polestar 和沃爾沃的生命周期分析所顯示的那樣，生產電動汽車比生產同等的燃油汽車碳排放更多。
碳減排涉及到汽車生產和制造方式的方方面面,在材料領域，生物基材料在汽車領域的應用一直是汽車行業的努力方向。
福特早在上世紀20年代起就致力于生物材料的使用，當時亨利·福特就在T型車上使用了麥草。此后，大豆材質的泡沫、密封件、墊圈，蓖麻材質的泡沫、塑料及天然纖維增強材料均開始被福特及其他車企使用。
多種多樣的生物基材料被應用于汽車制造的各個方面。
1.復合材料
到 2024 年，汽車制造中復合材料（由樹脂增強纖維制成的材料）的全球市場預計將達到近 200 億英鎊。
塑料/聚合物與纖維的混合使它們更堅固，稱為復合材料。最著名的復合材料是“玻璃纖維”，一種與玻璃纖維混合的聚合物。當我們將塑料/聚合物與來自可再生資源的纖維混合時，我們稱它們為生物復合材料。最常用于增強聚合物/塑料的天然纖維是纖維素、大豆、大 麻和亞麻。
寶馬試圖在他們的汽車中使用大 麻等植物纖維材料。幾年前，他們在電動i3的門板上添加了大 麻襯里。大 麻的使用有助于減輕車輛的重量，并且非常耐用。由于大 麻 在生長過程中吸收碳并釋放氧氣，因此大 麻面板比塑料板輕 30%，同時減排了二氧化碳。
加拿大政府向多倫多的材料供應商 GreenNano Technologies Inc. (GNT) 投資 120 萬美元，以便該公司能夠擴大新型輕質木纖維復合材料的生產規模，以制造汽車零部件。
政府在一份聲明中表示，該項目將木漿與聚合物相結合，創造出一種特殊的強而輕的熱塑性塑料，與其他產品相比，它具有更均勻和更好的性能。聲明說：“新產品如果成功應用于汽車領域，可能會有許多消費和商業應用，包括航空航天部件、制藥、太陽能電池板和化妝品。”
生物基塑料具有可降解?生產加工過程環保?原材料來源廣泛?氣味小?揮發性有機化合物(VOC)含量低等特性，在汽車行業應用潛力巨大。隨著產能的大幅度提升，PLA聚乳酸作為一種來源于天然資源的生物基聚合物，也迎來了它的巨大發展。
PLA 可用于發動機罩下部件以及汽車制造和運輸過程中使用的地毯、地墊、室內裝潢和保護性包裝等內飾部件。某些 PLA 具有高達 140°C 的耐熱性、抗沖擊性、抗紫外線性、高光澤度、出色的著色性和尺寸穩定性。PLA 是大多數聚酯（PC、PET、PBT）、聚苯乙烯 (ABS)、聚烯烴（如 PP）和聚酰胺 (PA6) 的絕佳替代品。
福特將 PLA 纖維用于其 Model U 的帆布車頂和地毯墊。日本豐田公司的Raum車型采用洋麻纖維/PLA復合材料制作備胎蓋板，聚丙烯(PP)/PLA改性材料制作汽車門板?側飾板等。
國內關于PLA在汽車行業的應用研究較晚，但是推廣迅速。綠程生物材料技術有限公司推出了高強度高韌性的PLA復合材料，并在汽車進氣格柵?三角窗框等零部 件中得到應用。
錦湖日麗公司成功研發了聚碳酸酯(PC)/PLA，力學性能好且可降解回收，應用于汽車內飾件奇瑞汽車公司唐少俊采用填充礦粉(滑石粉?碳酸鈣)和加大增韌劑用量的方法對PLA進行改性，改善了耐熱性和抗沖擊性，用于汽車零部件制造。
聚酰胺 (PA) 是工程熱塑性塑料，具有良好的機械性能，如剛度、耐熱性、耐化學性、耐火性、良好的外觀和可加工性。PA和 PA 復合材料約占現代汽車塑料零件的10%。
汽車應用中使用的大多數 PA 來自化石。經過幾十年的研發，一些生物基PA已實現商品化，包括完全生物基PA11，PA1010，以及部分生物基PA610、PA410、PA1012、PA10T、PA56等。Rilsan?PA 11（由阿科瑪收購）是第一種用于汽車行業的生物 PA。它源自蓖麻油，用于軟管、燃料管線、摩擦部件、快速連接器和氣動制動器鼻子。
目前更多的生物基PA產品還在研發中，包括完全生物基PA6、PA46、PA4等，以及部分生物基PA66、PA69等。
PHAs不僅具有傳統高分子材料的力學性能，還兼具優異的可降解性和生物相容性，常用的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)?聚3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯共聚物 (PHBV)?聚3-羥基丁酸酯和3-羥基己酸酯共聚物(PHBH)等。隨著PHAs合成及改性方法的不斷開發和優化，PHAs的售價會逐步降低，對汽車行業有巨大的吸引力。
據 PHAs 生產商Kaneka公司和Telles公司預測，未來2年將有30%的PHAs應用于汽車領域。目前關于PHAs在汽車行業的應用報道較少，主要是以紡織品形式使用，如用作汽車腳墊。根據其應用形式，未來將在低VOC?低氣味?抗靜電?阻燃?表面改性及力學 性能提升等方面進行改性，進一步推廣PHAs在汽車行業的應用。
PU泡沫在汽車內飾件上的應用主要用于汽車儀表盤、座墊、靠背、頭枕、車門、扶手、方向盤總成、汽車頂棚、門內板和密封件等部位。
美國重點開發大豆油基植物油多元醇，美國福特汽車公司已成功地開發成了大豆油基PU泡沫，用于汽車座墊和座椅靠背。
馬來西亞利用當地資源，開發出一系列棕櫚油多元醇，廣泛應用于PU硬泡領域。日本豐田汽車公司已成功開發了蓖麻油基PU泡沫塑料座墊。
大眾汽車
目前的主要重點是下一代皮革替代品的基礎研究，
因為大眾汽車已經做出了不再在全電動 ID 中使用動物產品的總體決定。
大眾途銳 R 插電式混合動力車的真皮座椅由普利亞皮革制成——它們使用橄欖葉提取物進行可持續鞣制。
目前無論是合成橡膠還是天然橡膠，都面臨著資源不足的難題。合成橡膠以石油等化石資源為原料，在能源、資源與環境都受到嚴重挑戰的今天，以大量不可再生的能源、資源消耗為代價的現代合成橡膠工業，正面臨著嚴峻的考驗。
在合成橡膠方面，歐美發達國家注重傳統橡膠合成單體的生物基化，比如美國固特異(Goodyear)公司利用糖源開發生物基異戊二烯，進而合成出生物基異戊橡膠，最終制備出生物基異戊橡膠輪胎；阿朗新科利用甘蔗渣開發出生物基乙烯，與石油基丙烯共聚合，合成生物基三元乙丙橡膠，其中的生物基原料比例可達70%。
這不僅僅是關于汽車本身是由什么制成的：它所處的位置也會對可持續性產生影響。因此，人們一直在努力提高輪胎的可持續性。米其林一直在 Moto E 自行車錦標賽中試用一種輪胎，該輪胎由 40% 的再生生物基材料制成。未來，這可能會更進一步。
文章來源：TK生物基材料
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