汽车上的“农副超级市场”

卿胜蓝

龙舌兰酒、大豆、番茄……除了便利店及超市，这些东西你还可能在哪里见到？

答案或许有些意想不到：汽车上。这些食品原料已经成为汽车座垫、储物格、空调出风口的一部分了。

如今，全球每年产生的农业生物质废物达50亿吨，同时，一辆汽车用到的塑料材料约为180公斤。人类其实早就想在二者之间建立一些联系了，比如福特汽车公司的创始人亨利·福特就曾说过：“我预计会有这么一个时代，我们能从农场产出的作物里获得制造汽车的原材料。”

早在1920年代，这家美国汽车制造商就开始研究在汽车制造过程中使用大豆和其他农作物的可能性了。而现在，这样的设想已大部分付诸实践—不仅是大豆等农作物，福特工程师正从人们的吃穿住行等各个方面寻找潜在的可持续汽车生产材料。

比如去年，龙舌兰就成为福特可持续汽车生产材料的一个新来源。这种最短生长周期为7年的植物，由美国龙舌兰酒制造商Jose Cuervo收割、切开并取出中心果实，将其挤压并蒸馏后，汁液酿成龙舌兰酒，烘烤晒干后的龙舌兰残渣则运往福特研究创新中心，进一步用于汽车零件的制造。

福特专门负责研发、推广可再生材料的部门设立于2001年。成立第二年，福特就启动了基于最新技术的大豆发泡材料研发，经过6年的研究与实践，福特终于将大豆发泡材料制成汽车座椅泡棉，并成功运用在福特野马车型上。

在欧洲、北美洲、南美洲、亚太的工程开发中心里，福特设置了材料环境研发团队，从事可再生、可持续材料开发。2005年，福特在中国的材料研发团队成立，現在有近40名成员，主要包括材料开发工程师和测试工程师。

这些工程师会从人们的日常生活里寻找灵感。研究团队会对这些点子做可行性评价以及可持续性分析，分析内容不仅包括材料本身，还有材料的潜在供应商；接着，他们会对通过可持续性分析的材料，做各项技术指标的审核和测试；最后，达到技术指标的材料才有可能实际运用到产品中。这种经过层层过滤、多次验证的环保材料研发过程，福特称之为“点子漏斗”。

工程师最近就从巧克力身上找到了灵感，仿照巧克力棒中的微小气泡，福特最终研发出了一种可以用于制造发动机盖的巧克力气泡塑料。它运用了一种名为MuCell的微发泡技术，在注塑成型阶段，将超临界的气体充入树脂基体，在制品内形成细微的蜂巢状结构，从而起到降低制品密度、实现轻量化的目标。目前这项技术已经通过福特和供应商验证的应用，福特正在为其寻找合适的应用车型。

福特使用的可持续材料分为三类：再循环利用材料，如回收塑料、矿泉水瓶、碎牛仔布；可再生材料，如大豆、椰子、蓖麻油；轻量化材料，如铝材、镁材。前两者能减少汽车制造过程中石油、化石、水等资源耗能，以及二氧化碳、硫化物等污染物的排放；后者能直接通过减轻车身重量，提高燃油使用效率。而与龙舌兰酒制造商Jose Cuervo合作研发的龙舌兰材料，几乎集上述三种材料的优势于一身。

在福特研究中心，工程师将龙舌兰纤维磨碎，并与塑料颗粒混合，制成生物塑料。由龙舌兰纤维制作的塑料，可以替代滑石、玻璃纤维等传统材料，在实现可再生材料循环使用的同时，也能减轻汽车重量。

对环保材料的可行性分析，是保证其从想法到最终应用的关键一步。在这个过程中，福特的先期研究、造型设计、产品设计、成本控制、采购管理等多个部门都会聚在一起“头脑风暴”。进入项目研发阶段后，工程师需要在实验室里完成从材料系统到整车级别的验 证。

在福特中国材料环境属性主管尹文英眼中，最困难的阶段是材料走出实验室后的批量生产。

“批量生产相比于实验室验证会引入更多不确定因素。”尹文英对《第一财经周刊》说。这需要福特与合作公司以及供应商之间的紧密合作，供应商承担大部分零部件的生产和制造。福特会和材料以及零部件供应商一起合作，先完成可持续材料和零部件的开发验证，再由零部件供应商采购通过验证的可持续生产材料，用于零部件生产，提供给福特。

比如制作福特汽车座椅面料的PET矿泉水瓶，供应商几乎负责了其转化成可用材料的整个生产过程。回收后的PET矿泉水瓶经过分选、清洗、切碎、碾细、熔融、拉丝等几个步骤，制成纺织用的纱线，再经过着色纺织，加工成座椅面料。在这个过程中，福特和供应商之间建立了管控机制、性能检测验证以及质量管控体系，可保证产品的舒适度和质量。

但福特与其他公司的合作不仅停留在原材料的供给、回收和再利用等环节，它还经常与跨行业公司一起研发新技术。绿色环保组织生物塑料原料联盟（BFA），就囊括了福特、可口可乐、耐克、宝洁等来自不同领域的大公司。在这个联盟中，跨行业的技术交流和资源共享得以实现。

如今，可口可乐的PlantBottle技术，已用于福特汽车座椅环保纤维的制造上。这种技术能用可再生植物制成可回收的聚酯塑料瓶。亨氏则在制作番茄酱的过程中，回收废弃的番茄表皮，然后提供给福特，让后者将其制作成为车辆布线支架和储物格的材料来源。

番茄皮、龙舌兰、矿泉水瓶等可持续性材料会用于座椅、储物格、空调出风口这些地方，目前福特汽车空调出风口中24%的材料就是可回收的矿泉水瓶。

其实，除了这些不会直接影响汽车整体性能和安全性的部位，新型材料也越来越多用在诸如冷却风扇、组合开关骨架、甚至发动机盖等影响汽车性能的部件上。无论什么样的材料，安全性都是福特重点测试的一个指标。福特会将相关的安全性要求细化为具体的技术指标，写入材料的测试标准中，只有通过测试且达到标准要求的材料，才有可能进入后续应用阶段。

目前，福特可持续性材料的开发与应用的重点主要集中在3个领域：生物基发泡材料、天然纤维增强复合材料，以及生物基树脂材料。

“福特在中国还没有开发任何以粮食作物为基材的生物基材料。”尹文英说，中国的国情和其他区域不一样，以大豆为例，中国仍是主要的进口国，而美国是出口国，大豆在美国国内供过于求，所以美国能在保证本国粮食需求的基础上开发其他经济环保的应用。利用大豆制作的配件主要在北美市场生产，比如福特和探险者等车型上的靠枕、扶手、坐垫，就是用大豆基发泡材料制作的。

不与粮食争抢来源，是福特将农作物运用于汽车生产的一个前提。因此，福特在寻找环保材料时会考虑原材料是否可以在当地获得，以及是否会影响当地人们的生活需求。

虽然国产的福特车上没有大豆的身影，但其他有趣的材料也不少，比如福特翼虎车型上的内门嵌饰板是用麻纤维复合材料制作的，而仪表板表层则来源于蓖麻油。