碳纤维的重量只有钢铁的2/3,而强度却是钢铁的5倍。这种神奇的材料在汽车制造业中正扮演着越来越重要的角色。如果采用碳纤维大批量生产汽车成为可能,燃油经济性将会得到显著改善,而无须依赖新型燃料和新引擎技术的开发。因为用碳纤维代替钢铁制造汽车将大大减轻车身的整体重量。
汽车制造商们对这一设想的可行性深信不疑,并且跃跃欲试。宝马汽车公司(BMW)就是个典型的例子。上周,宝马汽车董事局主席诺伯特•雷瑟夫从慕尼黑飞往纽约,参加一个退休晚宴。之后,他又一路向西,长途飞行6,000英里,直奔华盛顿,出席一家碳纤维制造厂的开业典礼。这家工厂由宝马和另外一家公司联合创办。对于一项未经验证的新技术来说,雷瑟夫的此次飞行之旅的确可以称得上是大动干戈。
首先将细密的碳纤维丝纺成纱线,并将纱线织成布料。然后,将织成的布料放入模具,加入树脂使其硬化,于是便制造出这种具有非凡特质的新型材料——碳纤维。
碳纤维不仅用于制造钓鱼竿和网球拍,还大量应用于飞机制造业,如梦幻波音喷射客机787(Boeing 787 Dreamliner)以及一级方程式赛车车体制造。多款高性能汽车,如宝马M6和雪佛兰科尔维特(Chevrolet Corvette),车体外板均采用碳纤维材料。不仅如此,它还取代了车内装饰用的薄木板和铝制材料,成为新的装饰材料。
美中不足的是,碳纤维的大规模应用目前还无法实现。首要的原因就在于这种材料的造价太高。据估计,一磅碳纤维价值10美元。虽然较之十年前的一磅150美元已经便宜了很多,但与一磅钢铁的价格相比,仍旧贵了10至20倍。
另一方面的原因是,碳纤维的制造过程费时费力,很难实现大规模生产;而且,其固化时间也需要数小时。此外,碳纤维无法降解,因此无法循环再利用。
这些不利因素并未阻止宝马进军碳纤维制造领域的步伐。在美国华盛顿州,西雅图以东180英里处,宝马正投资1亿美元,建设一家碳纤维制造厂。该厂由宝马和德国西格里碳素集团(SGL Carbon SE)联合创办并经营,计划于本月开始生产碳纤维丝。碳纤维丝随后将运往位于德国的另一家合资企业,加工成轻型纤维织物。