几个月前的一通新闻稿,让我们了解到福特正在和世界著名食品制造商、番茄酱界的老大亨氏合作,准备把亨氏用剩下的西红柿皮(番茄纤维)研发以生物塑料为基础的车用材料,也就是说很可能以后你的福特车中车辆布线支架和储物格有可能就是用西红柿皮做的。
看到这篇新闻稿的时候是半夜 11:38 分,作为福特车主胡阿姨不管不顾的给相关 PR 发微信提出了质疑。既然车内材料都那么天然环保了,为啥车内气味还这么大?于是他们有了下面一段对话。
好吧,那这些听起来「很好吃」的汽车到底是怎么做的呢?关于可再生材料在车内的应用到底靠不靠谱呢?GeekCar 带着这些问题采访了福特汽车公司塑料材质研究团队领导 Ellen Lee。
她是谁?
我们的采访对象 Ellen Lee 毕业于 美国加州大学伯克利分校,目前居住在美国密歇根州安阿伯,Lee 博士 主要研究方向包括 轻量化技术、聚合物加工、纳米技术及可持续材料, 1998年加入福特汽车公司的她当时的职务是塑料材质技术专员,她所在的 福特研究团队曾经参与了 对应用玻璃强化纤维制成的汽车零部件进行了详细的评估项目,这些材料最终被用于 2014款林肯 MKX车型的中控面板和座椅扶手当中;在 08 年-10 年 研发出了世界上第一批小麦秸秆纤维增强塑料,并将其用于车辆内饰部件。
「番茄」想法的由来
其实福特和亨氏合作用番茄皮研发车用材料这件事并不稀奇,因为福特之前就已经有过一系列可回收、可再生及轻量化材料在车内的应用,例如以椰子为原料的混合材料、含有回收棉花制作的地垫和座椅材料,以及含有大豆的坐垫和头枕等等。对于福特来说,通过研究纤维是否可以用于生产符合塑料材料,并希望通过这个项目来减少碳足迹;而对于亨氏来说,通过和福特合作,能够最大程度把他们大量的番茄纤维废料有效地利用起来,并且希望研究结果能用于亨氏的塑料和复合材料包装。
对于材料的挑选和测试
在挑选原材料的时候,Ellen Lee 表示福特希望能根据它们的地理产地以及零部件和整车产地来做挑选,这样做福特就不需要从世界各地运输材料,有助于降低运输成本 ,在原材料运输层面减少碳足迹。例如在大豆主产地北美地区利用大豆油提取成分制作座垫、在南美陶氏化学利用甘蔗、玉米提取制成尼龙制造车篷底部零件等等。在亚洲地区,福特目前对竹子这种植物颇感兴趣,正在对此进行研究。所以这就解释了为什么这次福特选择用番茄作为车内零件制造的原材料,因为南美地区是世界番茄主产地之一。
为了确保材料符合某个零部件实际应用的标准,福特制定了一套 材料规格信息,以验证原材料是否能满足某一特定的机械性能。 例如,生产车内一些硬质塑料,福特会考虑使用番茄纤维,并会测量它的 硬度、延展 性等指标。如果是用于外用零部件,则会测量它的 抗冲击强度 ,确保它在保险杠与另一辆车相撞,或者在停车过程中发生碰撞时,不会裂开。
在研发阶段,福特通过实验验证材料符合标准,之后再与供应商一起对这些即将被应用的材料做检测,以确保性能的一致性,之后再将这些零部件组装到车上,并最后在整车中对零部件进行测试,或者对这些车辆做 耐用性检测 ,确保这些零部件跟替换材料之前的性能一样好,甚至更好。
生产技术难点以及和传统材料不同点
从技术角度来说,传统材料跟可持续材料除了有一些 颜色、味道,水分的吸收 等等一些区别,它们之间还是存在很大差异的。 Lee 博士表示,环保复合材料应用面临的最大挑战是基础设施的建设,「福特目前需要新的与之前不同的工具和设备来收集、清洗和处理这些环保材料。例如番茄,椰子等,因而处理这些材料的供应商需要加紧发展,才能适应环保材料的大批量生产,以在车辆制造过程中使用 。」供应这些材料的小公司希望先确定有稳定的终端用户群体,才愿意继续推进并投入生产,但终端用户想先确定有持续的供货,然后才签约。除此之外,还需要发展和提高发酵工艺,但是目前来说,这类公司目前还处在发展初期,它们必须提高产能,才能满足福特汽车的巨大需求量。如果纯粹从技术角度来说,可持续材料和传统材料在化学构造上有相似性,因而这些公司在处理这类材料时,并不会碰到太多的问题 。
我想在未来,可持续性材料一定会替代石油衍生物,成为汽车或者其他更多工业生产领域的主要生产原材料,但对于汽车公司以及其他原材料供应商来说,经济效益是他们不得不考虑和评估的一点。「消费者非常认可在汽车上使用将可持续材料,但他们并不会为可持续材料额外买单。」Lee 博士在采访中说到,他们在四年前就做过一份关于环保材料的消费者满意调查,消费者不会因为环保材料的使用而特意选购某款福特车。所以说就目前的发展程度来看,环保材料的研发必须确保制成品跟传统材料价位相等,或者要更省钱,在未来才有发展的空间。同时生产和研发厂商必须去考虑材料的全部生命周期的长短,和这些原材料供应量是否充足的问题。
虽然目前来看,车内的某些部件已经可以「吃」了,但真正实现让你在饿了的时候「吃下」整辆车,还需要很长一段时间的研发、合作以及观念普及。