汽车要环保，只靠新能源可不行

　　日渐流行的新能源电动汽车在能源的使用效率上并不是最高，所使用的能源如果要追溯起来，也并不是真正意义上的清洁能源。如何让汽车真正变得环保，让汽车变得更轻也许是一个有效解决方案。“材料、设计以及制造工艺都能使汽车轻量化。”弗劳恩霍夫应用研究促进协会下直属化学研究院的副院长和技术负责人Frank Henning告诉《第一财经周刊》，但是这三个方面的提升并不简单。如何真正让汽车减负，这还是一个业界需要共同商讨的问题。

　　C：各大汽车公司都在加快电动车的研发和量产，这是否意味着新能源汽车将进入一个高速增长期？

　　H：其实现在的电动汽车所采用的能源其实并不是一种非常清洁的能源，真正清洁的能源还是风能、太阳能以及水能。如果电动汽车所采用的电能依旧是从火电而来，那么电动汽车也不是纯粹意义上的环保通勤工具。而且电动汽车的能量转换效率也不算最高。目前新能源汽车在欧洲和美国市场比较成熟，而中国市场基本可以和美国、欧洲市场相媲美，市场非常大，但是每个市场都有其特殊之处。比如美国地广人稀，中国有超大型城市，但是这些在欧洲都是没有的。中国超大型城市的路况非常复杂，驾车人经常要停停开开，电动汽车很适合这样的城市路况，因为电动汽车的电机不用像燃油发动机那样靠怠速维持自身的运转，在堵车时不会浪费额外能量。此外，电动汽车在低速行驶时比汽油车反应更加灵敏。可以预见未来中国电动车的需求量将不断扩大。未来，在供电方面，会有太阳能、风能等清洁能源来取代煤炭、火力等传统能源发电。

　　C：汽车轻量化最有潜力的材料是什么？

　　H：汽车轻量化这个概念指的是在保证车体强度、刚度、模态以及碰撞性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体重量，从而提高汽车的动力性和安全性，减少燃料消耗，降低排气污染。轻量化的解决方案首先体现在材料中，目前工程材料中有铝合金、镁合金以及碳合金，复合材料中有碳纤维、玻璃纤维等，还有陶瓷。但是陶瓷有一个特点就是太脆了，现在我认为最有潜力在汽车轻量化领域中发挥作用的是碳纤维材料，一方面它的密度很低，另外一方面它的各项异性材料，这就带来更大的设计自由度。还有一种方式是通过制造工艺。材料、设计以及制造工艺都能使汽车轻量化，其实很多好的设计无法实现是来自于制造工艺的问题，所以现在流行的3D打印是一种新型制造工艺，可以突破很多原来制造工艺的的固有限制，在轻量化贡献方面确实有很大的潜力。但是目前3D打印的制造成本太高了，很多东西无法批量化生产。

　　C：你刚刚一直在说碳纤维，目前这种材料的使用情况以及未来的使用前景如何？

　　H：碳纤维目前在产业中的应用有如下几个方面。一方面是很多汽车制造厂商想要比较动感的造型，比如现在很多跑车上的车顶盖、还有眼镜，这方面的应用目前中国是最大的市场。第二个是为了提升驾驶体验，很多豪车制造厂商为了追求卓越的性能，因此很多结构件都需要使用碳纤维来做，但是这样的结构件都是内在的，消费者是看不到的，目前这个应用在中国比较少。根据中国政府提出的《中国制造2025》的要求，电动汽车的续航里程问题需要靠汽车轻量化来解决，所以未来中国碳纤维汽车结构件的应用预计会有大幅提高。碳纤维材料本身每公斤的造价是比较贵的，但从系统造价来看，碳纤维成品制造的工程解决方案可以提供成本优势，比如通过优化连接、产品设计、减少裁切等造成的原料浪费来降低成本。目前，我们主要的目标是最大限度地利用碳纤维材料本身各向异性的特征，与玻璃纤维等材料结合，整合功能，来提高成本上的竞争力。未来，碳纤维材料将更多在工业产品上使用，无论是汽车还是飞机、高铁、机械设备等，因为这些设备在减重方面的需求是最迫切的。（采访：李嘉文）