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创新不止 材料先行实现未来交通畅想
2017年20期 发行日期:2017-10-24
作者:zhoukan2012

创新不止  材料先行实现未来交通畅想

■ 本刊记者   吴军

细心甄选
   以材料应对极端挑战
  
    今年,由来自德国亚琛工业大学和亚琛应用技术大学的学生历时两年联合设计,华为赞助的太阳能赛车——“亚琛太阳能战车”(Sonnenwagen Aachen)首次出征此次赛事。科思创为“太阳能战车”团队提供材料和技术服务支持,同时也是其金牌赞助商。
    “与普通汽车相比,首先,从空气动力学设计角度来说,‘亚琛太阳能战车’设计非常独特,在风阻系数上可以确保得到最优化的风阻系数,虽然外观上有些不同寻常,但是最终得到空气动力学效率是最高的,这也是基于节能的初衷;其次,在轻量化设计上,‘亚琛太阳能战车’比普通车轻3/4,”“太阳能战车”团队联席主席Niklas Kaltz介绍:“我们这款车总重量大概200公斤,相当于普通车的1/4,甚至不到,最终在节油、节能方面有非常亮眼的表现。此外,这次‘太阳能战车’采用太阳能板作为动力源,并且依靠高效的电机来推动前进。所以,比赛全程都不用充电,也不用烧一滴油,光靠太阳能板就可以顺利完成这个比赛,这是三个有别于普通汽车的重大区别。”
    此外,“太阳能战车”遇到的另外一个挑战就是紫外线。由于澳大利亚天气条件比较严酷,必须要确保涂料产品能够在比较强的紫外线当中保持稳定性和耐用性。另外,也必须要确保涂料应用不至于影响到“太阳能战车”的风阻系数。这也是科思创与全球领先的汽车涂料制造商PPG在一起为这款战车打造涂料解决方案的过程当中非常注意的一点。PPG和科思创携手打造的三涂层聚氨酯涂料,部分使用生物基,尤其适用于由碳纤维复合材料制成的汽车车身部件。此外,科思创生产的聚氨酯和聚碳酸酯材料也应用于“太阳能战车”,帮助实现轻量化和气动设计概念。

追逐太阳
    拉近与未来的距离
   
   “亚琛太阳能战车”并非科思创首次参与探索太阳能交通工具未来可行性。早在2010年,科思创就开始参与由伯特兰·皮卡德先生与安德列·博尔施伯格先生于2003年发起的一个极富革新意义的项目——阳光动力号。彼时,阳光动力号团队多方寻求技术支持,他们希望在保持飞机稳定性能的前提下,让机身尽可能地轻盈,科思创正是他们所寻找的那个合作伙伴。
    通过提供高科技材料解决方案,科思创让阳光动力号所面临的两项艰巨挑战迎刃而解。首先,机身必须足够轻盈以抵消电池的巨大重量;其次,驾驶舱必须能够抵御从夜间的零下四十摄氏度到白天的四十摄氏度的巨大温差。科思创为驾驶舱提供了极高性能的聚氨酯保温隔热材料,帮助舱体抵御飞行过程中遇到的巨大温差,而这种材料的重量仅为传统材料的几分之一。阳光动力2号的创始人兼驾驶员,伯特兰·皮卡德曾这样说道:“如果没有科思创给予的支持和他们‘科学创造美好生活’的坚定信念,阳光动力号不会像现在这样以轻盈的身姿不费一滴燃油飞翔于蓝天。”
   “‘阳光动力号’在我们看来是一个‘飞行实验室’,来自科思创的多种创新技术可以在‘阳光动力号’当中得到验证。通过这次‘太阳能战车’的项目,我们使‘阳光动力号’的相关技术成果能够落地,在地面上以太阳能汽车的形式再次进行深入的验证,这对我们来说也是一个自然的延伸。”科思创澳大利亚董事总经理Rebecca Lee表示:“现在创新的步伐不断加速,我们必须要更快地、更有前瞻性地推动创新,不管是‘阳光动力号’还是‘太阳能战车’项目,对于科思创来说都是绝好的平台和舞台,使得我们一方面能够展示创新科技的魔力,另一方面也能拉近与未来的距离,为未来的电动车发展和相关科技更新做好技术上的准备。”

着眼可持续
   更聪明更高效地运用碳
  
    在谈到电动车或者太阳能汽车的未来时,Rebecca Lee认为,目前中期来讲电动车在汽车社会是大势所趋,预计到2020年全球电动车的产量大约会在130万辆或者以上。太阳能汽车的竞赛和相关技术的突破,最终也有利于电动车在技术上能够不断成熟。比如使电动车能够在驾驶上更加高效,以及进一步优化续航时间和速度上。“目前我们看一款电动车的话,其实它的车顶以及引擎盖大量面积没有运用起来也是一种浪费。如果用太阳能电池覆盖这些位置的话,一方面可以给电动车电池充电,另一方面也可以有助于引擎盖位置的散热,热量可以直接转化为太阳能而不是被钢板吸收,从而对引擎造成伤害。”Niklas Kaltz表示。
   “通过赞助‘太阳能战车’项目,我们希望能够传达的核心关键词就是——可持续发展。对于公司来说,我们不仅在战略上给予可持续发展高度重视,同时也将其作为我们公司的核心使命之一。具体在公司层面上,我们已经制定了两个目标:一是在研发层面上,到2025年,研发投入8成必须是直接用于解决可持续发展的问题;二是2025年生产环节每吨产品的二氧化碳排放实现50%的减排,”Rebecca Lee指出,“科思创是一家具有前瞻性的企业,所以我们希望今后能够减少对于化石燃料的依赖性,进一步增加生物基原材料的运用。甚至在科思创公司内部还有一个专职团队,工作目标就是不断提升碳的生产力。所谓碳的生产力就是指如何更加高效、更加聪明地运用碳,包括寻找可持续碳的来源,最终可以使得汽车社会能够实现轻量化,更加节能,更加环保。通常涂料大量采用的是化石燃料来源的碳,但是在‘太阳能战车’的合作当中我们采用部分生物基做涂料,也反映了我们碳来源多元化的主张。”

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