美國(guó)財(cái)經(jīng)媒體CNBC消息，全世界的汽車制造商都在努力制造輕型車，一些日本汽車供應(yīng)商正轉(zhuǎn)向看起來不太可能的材料——木材，去取代鋼鐵。日本研究人員和汽車零部件制造商表示，木漿制成的材料重量?jī)H占鋼鐵的五分之一，然而強(qiáng)硬度卻是鋼鐵的五倍以上。在未來幾十年，纖維素納米纖維（cellulose nanofibres，簡(jiǎn)稱CNF）很可能成為鋼鐵的替代品，這種以樹木為原料的纖維，能使得汽車、電子部件更輕巧更牢固。

      如果成本降低，得到普及，有望改寫材料產(chǎn)業(yè)的格局。盡管它面臨著碳基材料的競(jìng)爭(zhēng)，但仍然在商業(yè)可行方面還有很長(zhǎng)的路要走。

      對(duì)汽車制造商來說，降低車輛的重量是極其關(guān)鍵的，于是乎現(xiàn)在的電動(dòng)汽車成為各大制造商的主流。電池是昂貴但至關(guān)重要的部件，因此汽車重量的減少意味著需要更少的電池為車輛供電，節(jié)省成本。

      負(fù)責(zé)豐田車身設(shè)計(jì)的項(xiàng)目經(jīng)理Masanori Matsushiro表示：“輕量化對(duì)于我們來說是恒久不變的問題。但是，我們也必須解決高制造的成本問題，然后才能在批量車中使用重量較輕的新材料�！�

      京都大學(xué)的研究人員和主要零部件供應(yīng)商如株式會(huì)社電裝Denso、豐田*大的供應(yīng)商和DaikyoNishikawa，正在研究與纖維素納米纖維結(jié)合的塑料，這種塑料通過將木漿纖維分解為幾百微米（千分之一毫米）而成。

      纖維素納米纖維的用處范圍已經(jīng)十分廣泛，已出現(xiàn)在從油墨到透明顯示器的各種產(chǎn)品中，但是它們?cè)谄�車中的潛在用途已�?jīng)通過“京都程序”實(shí)現(xiàn)，那就是將化學(xué)處理的木纖維捏合在塑料中同時(shí)分解成納米纖維，將生產(chǎn)成本削減到其他流程的大約五分之一。

      領(lǐng)導(dǎo)該研究的京都大學(xué)教授Hiroaki Yano，在接受路透社采訪時(shí)表示，“這是纖維素納米纖維應(yīng)用能有*低成本兼*高性能，這就是為什么我們專注于在汽車和飛機(jī)零件中的使用。”

      京都大學(xué)和汽車零部件供應(yīng)商目前正在開發(fā)使用基于纖維素納米纖維部件的原型車，將于2020年完成。

      DaikyoNishikawa的發(fā)言人Yukihiko Ishino表示，“我們一直在使用塑料作為鋼鐵的替代品，我們希望纖維素納米纖維能夠擴(kuò)大實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的可能性。” 豐田汽車和馬自達(dá)汽車是DaikyoNishikawa的客戶之一。

      其他汽車制造商也在使用其他輕型替代品。寶馬在其i3緊湊型電動(dòng)車和7系列車型上使用了碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRPs），高強(qiáng)度鋼鋁合金是目前使用*廣泛的輕量級(jí)產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈儍r(jià)格便宜且可回收利用。寶馬i3的整備質(zhì)量?jī)H為2,755磅，車型基于“LifeDrive結(jié)構(gòu)”打造，“LifeDrive結(jié)構(gòu)”即配置一個(gè)鋁制底盤和一個(gè)碳纖維加固塑料駕駛座艙。

      京都大學(xué)教授Hiroaki Yano表示，他的研究靈感來自于“云杉鵝”的照片。大力神號(hào)水上飛機(jī)（別名云杉鵝），是一艘由美國(guó)億萬富翁企業(yè)家霍華德•休斯（Howard Hughes）于1947年完成的木材貨機(jī)，當(dāng)時(shí)是世界上*大的飛機(jī)。該機(jī)機(jī)長(zhǎng)66.6米，機(jī)高9.15米，翼展97.54米，起飛重量181.4噸，原設(shè)計(jì)可以運(yùn)載500～700人。

      他說：“我認(rèn)為如果霍華德•休斯能找到木材來建造大型飛機(jī)的方法，那為什么我們不用木材來制造一種和鋼一樣堅(jiān)固的材料�！�

      目前，一公斤纖維素納米纖維的生產(chǎn)成本約為1000日元（9美元）。Yano的目標(biāo)是到2030年將這一成本減半，他認(rèn)為這將使纖維素納米纖維成為一種經(jīng)濟(jì)上可行的產(chǎn)品，因?yàn)樗鼘⑴c塑料相結(jié)合，并且與高強(qiáng)度鋼和鋁合金一樣具有競(jìng)爭(zhēng)力（目前每公斤成本約為2美元）。

      行業(yè)專家預(yù)計(jì)到2025年碳纖維價(jià)格將下降到每公斤10美元左右。

      分析人士認(rèn)為，考慮到零部件制造商需要大修生產(chǎn)線，并找出將纖維素納米纖維等新材料固定在其他汽車零部件上的方法，未來高強(qiáng)度鋼和和鋁合金將成為更受歡迎的替代品。

      波士頓Lux Research的應(yīng)用材料分析師Anthony Vicari表示：如果Yano的預(yù)測(cè)證明是正確的，這將是一件大事。但是現(xiàn)在呢，它仍然是一個(gè)非常大的'如果'。

      2012年秋季，日本紙業(yè)生產(chǎn)商王子制紙與京都大學(xué)教授矢野浩之等人合作，開發(fā)出了纖維素納米纖維含量在10％以上的新樹脂。與過去相比，一輛汽車使用的樹脂材料可減輕約20kg，從而使車輛輕20kg。

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