隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和碳中和目標的追求，汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一場深刻的“綠色革命”。車用生物基材料，作為生物化工技術(shù)研發(fā)的重要成果，正從概念走向量產(chǎn)，悄然改變著汽車的“骨骼”與“肌膚”。本文旨在系統(tǒng)解讀車用生物基材料的技術(shù)內(nèi)涵、研發(fā)進展與應(yīng)用前景。

一、何謂車用生物基材料？

車用生物基材料是指以可再生生物質(zhì)（如玉米、甘蔗、秸稈、植物油、藻類等）為原料，通過生物發(fā)酵、化學合成等生物化工技術(shù)制備的高分子材料。與傳統(tǒng)石油基材料相比，其核心優(yōu)勢在于碳足跡低、可再生，且在汽車報廢后更易實現(xiàn)生物降解或循環(huán)利用。

二、核心材料體系與技術(shù)研發(fā)熱點

目前，技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用主要聚焦于以下幾類材料：

1. 生物基塑料與復(fù)合材料：

• 聚乳酸（PLA）：由玉米淀粉等糖類發(fā)酵制得，已用于內(nèi)飾件如腳墊、儲物盒、部分飾板。研發(fā)重點在于通過共混、增韌改性提升其耐熱性與抗沖擊性，以勝任引擎艙周邊等苛刻環(huán)境。

• 生物基聚酰胺（如PA11, PA410）：原料來自蓖麻油，具有優(yōu)異的耐熱、耐油和機械性能，已應(yīng)用于燃油管路、線束護套、發(fā)動機罩蓋等部件。技術(shù)前沿在于開發(fā)生物基長鏈聚酰胺，以拓展在結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。

• 天然纖維增強復(fù)合材料：將麻、竹、洋麻等天然纖維與生物基或傳統(tǒng)樹脂復(fù)合，制成輕量化內(nèi)飾門板、座椅背板、后備箱襯板。研發(fā)聚焦于纖維表面處理、界面相容性優(yōu)化，以提升材料強度與耐久性。

1. 生物基彈性體與泡沫材料：

• 從大豆油、天然橡膠等衍生的生物基聚氨酯，已用于汽車座椅泡沫、隔音墊、方向盤包覆層。技術(shù)研發(fā)致力于提高生物基含量，同時保持其舒適性、耐久性與阻燃性能。

1. 生物基液體與功能材料：

• 生物基潤滑油與冷卻液：具有更好的生物降解性與低毒性。

• 生物基輪胎：使用從蒲公英、銀膠菊提取的天然橡膠替代部分合成橡膠，是輪胎巨頭重點攻關(guān)方向。

三、生物化工產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)

1. 性能平衡：如何在滿足汽車工業(yè)嚴苛的耐候、耐熱、耐沖擊、耐老化等性能標準的保持高生物基含量與成本可控，是最大技術(shù)難點。
2. 規(guī)模化與成本：生物質(zhì)原料的收集、預(yù)處理以及生物轉(zhuǎn)化過程的效率，直接影響材料的成本競爭力。需要生物化工過程工程（如高效菌種選育、發(fā)酵工藝優(yōu)化、下游分離純化）的持續(xù)突破。
3. 標準與認證體系：建立統(tǒng)一的車用生物基材料生命周期評價（LCA）標準、性能測試規(guī)范與認證體系，是行業(yè)大規(guī)模推廣的前提。
4. 回收與循環(huán)技術(shù)：開發(fā)針對生物基/石油基混合材料的高效回收與化學回收（單體化）技術(shù)，形成閉環(huán)，是技術(shù)研發(fā)的長期課題。

四、未來展望：駛向綠色智造

車用生物基材料的發(fā)展絕非單一材料的替換，而是驅(qū)動汽車材料體系向“低碳化、功能化、一體化”演進。未來技術(shù)研發(fā)將呈現(xiàn)以下趨勢：

• 原料多元化：從糧食作物轉(zhuǎn)向非糧生物質(zhì)（如農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)剩余物、微藻），避免“與糧爭地”。
• 工藝智能化：結(jié)合合成生物學、人工智能，設(shè)計高效細胞工廠，實現(xiàn)生物基單體的精準、高效合成。
• 結(jié)構(gòu)功能一體化：開發(fā)集輕量化、吸音、吸能、可降解于一體的智能生物基復(fù)合材料。
• 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新：汽車主機廠、材料供應(yīng)商、生物技術(shù)公司、農(nóng)業(yè)部門需深度合作，構(gòu)建從“農(nóng)田”到“車輪”的綠色價值鏈。

###

車用生物基材料是生物化工技術(shù)在交通領(lǐng)域落地的重要載體，其技術(shù)研發(fā)是一場跨學科的“馬拉松”。它不僅關(guān)乎汽車的“綠色顏值”，更是汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全生命周期減排、擁抱循環(huán)經(jīng)濟的關(guān)鍵技術(shù)路徑。隨著技術(shù)的成熟與成本的下降，未來的汽車將更多地“生長”于田野，而非僅僅源自油田。