生物基复合材料在汽车上的应用前景
——专访国家“千人计划”特聘专家 马芳武教授
前言：“2016（第十届）中国汽车轻量化技术研讨会”于2016年9月22-23日在江苏省丹阳市国际会展中心成功举办。会议汇集了国内整车及零部件企业代表、科研院所、原材料企业、政府机构、检测机构和设备企业等单位的450余位代表出席。中国汽车材料网作为会议支持媒体应邀参会，并对整个会议的盛况做了跟踪报道。会议期间，中国汽车材料网就汽车新材料与轻量化技术等行业关注的热点问题对行业专家进行了系列专访。本期专访采访了特聘专家、吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武教授，并就“汽车生物基复合材料性能评价与应用”的议题进行了深入探讨。
吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武教授
中国汽车材料网（Auto-Material，以下简称AM）：马教授，您好，您多年从事汽车轻量化设计和新材料的科研与产业化应用。近年来，我们注意到您开始高度关注生物基复合材料的研究与应用工作，请您给行业朋友详细解读一下生物基复合材料，其在汽车上如何去应用？
马教授：生物基材料是以可再生天然资源（如动物、植物、微生物等）为原料，通过生物、化学和物理的方法在宏观上组织成新形式的材料。这些原料（如玉米、秸秆、稻草、竹纤维、麻纤维、椰子壳等）取之不尽用之不竭，但人们往往忽略它们。上述原料在汽车上应用十分广泛，比如汽车内饰件、外饰件以及一些结构件，甚至可以应用到地铁、轻轨和高铁的车厢内饰等。
AM：生物基复合材料的应用特点有哪些？
马教授：首先，生物基复合材料纯天然、可回收、无气味，并且生产制造能耗低、性能优良、安全无毒、低VOC排放。其次，与传统的塑料相比，质量更轻，在产品的整个生命周期阶段，碳排放量非常少，更符合现代社会“绿色环保和低碳化”的要求。
目前，急需开发生物基复合材料以达到车辆应用性能要求。因而，如何提高刚度、拉伸强度以及可靠性，这些都是汽车设计师和材料工程师需要考虑的问题。
AM：生物基复合材料在汽车的应用推广过程中，遇到了哪些技术难题？
马教授：生物基复合材料在汽车的应用推广过程中遇到很多技术难点：第一，成本的压力，从设备采购、生产准备、提炼、加工到最终成型，整个过程成本都需考虑。第二，使用习惯问题，人们已经习惯用PP、PA等石油及
基材料。由于这些材料成本低，成形比较容易，所以要替换生物基复合材料，会遇到许多障碍；第三，对生物基复合材料来说，需要添加长纤维用以增加强度，同时也需要采用新的技术，比如3D打印技术，或者说是增材技术，不仅可提高部件的强度、刚度，而且使部件减重。
AM：生物基复合材料在国内外汽车应用有何不同？
马教授：生物基复合材料在国外推广的速度要比国内快很多，主要包括三方面原因：
第一， 国外更注重绿色环保。在汽车上，若环保材料应用达到一定比例，就可贴上绿色环保标签。而国内的车辆绿色环保标准还没有统一。不过，目前天津中国汽车技术中心正在推广生态汽车概念，我也撰写汽车生态设计方面的书，这将会给未来汽车环保带来巨大的变化。
第二， 欧美国家更加重视寻找和使用可持续性发展的材料。很多国际大公司的危机意识很强，为了应对石油储量短缺，他们已经非常紧迫地在寻求石油产品的替代品，而生物基材料的使用和开发就可以解决石油危机的隐患。
第三， 目前，国内自主品牌的产品定位和品牌溢价能力低，因而对成本大多都很敏感。国内对生物基复合材料开展研究的公司比较少，而具备自主知识产权的生物基材料更少。所以对于国内汽车企业来说，全面应用生物基复合材料还需要一个相当大的政府引导力度。
AM: 您有多年的企业工程实践的经验，您觉得生物基复合材料在国内的应用前景如何？
马教授：国内企业正逐渐认识到汽车绿色环保和产品可持续发展的重要性，同时我们也会推动新的法规。特别是“十三五”规划，我们在一直强调绿色环保，相信不久的将来，一定会有巨大的突破和发展。
目前，我们的团队正在与纳通集团和密西根大学合作，在吉林大学青岛汽车研究院设有专门的研发基地。生物基复合材料需要大量车型适配性试验，任何新技术的广泛应用都需要一个技术成熟和市场成熟的过程。
总结：其实，我们每日都生活在大自然展示给我们的天然材料中，但目前这些材料在汽车行业应用的并不是特别好，我们应该鼓励企业与大学、研究所一起合作把大自然恩惠给我们的天然材料利用起来！尽管生物基复合材料在汽车领域的应用还有很长的路要走，但是新型环保技术已是大势所趋。生物基复合材料所带来的生态和经济益处驱动着大量研究机构投入到此类工业和处理技术的研究中，志在获得高性能、耐用的生物基复合材料，改变汽车行业的现状。
专家介绍：马芳武教授、英国帝国理工大学（Imperial College London)博士、吉林大学青岛汽车研究院执行院长、《汽车工程》国际版（英文）执行主编。在美国克莱斯勒(Chrysler)汽车公司从事车型研发、整车试验和性能优化工作，参与了Dodge、Jeep和Chrysler多款畅销车型的开发。曾任吉利汽车研究院资深总工程师/副院长，主导GC7、GX7和GX9的整车开发工作，并负责沃尔沃汽车收购的IP和DDR谈判和培训工作。国际汽车工程学会(SAE)、世界汽车工程年会(FISITA)和中国汽车工程界的知名专家。
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