【专栏】碳纤维的可持续替代品如何在赛场上大显身手

碳纤维是汽车制造中的一种理想材料。它不仅制造快速，而且轻便坚固。在相同性能表现下，几乎没有其他材料能与之匹敌。因此碳纤维被广泛运用于赛车运动。

但随着全世界越来越寻求降低对碳的依赖与排放，我们能否找到一种新的材料在赛场上代替碳的存在？

碳纤维容易破碎

当碳纤维材料发生破损时会形成大大小小的碎片，这些碎片在赛场上很容易变成威胁其他车手安全的致命危险。

在F1比赛中，为了保密，车队也不希望因为小的事故就让自己的机密材料飘洒一地。而在IndyCar、FE这样低等级的赛事中，碳纤维部件“用后即扔”的特点又会让零部件采购数量飙升。

成本高昂，难以回收

实际上，在碳纤维部件上产生的浪费并不属于赛车耗费的主要碳成本。主要的碳排放环节集中在国际物流以及赛道布置工作上，其次则是工厂能耗和数据计算。对于FE这样打着环保大旗的赛事来说，每个周末的目标都是碳中和。

在大多数情况下，FE车队都没有合理的动机对废弃的碳纤维部件进行回收。因为大部分可能脱落的部件，包括前翼、轮罩和扩散器都是统一规格的通用产品，各支车队之间只存在外表涂装上的差异。当你看完比赛想留下一点纪念品时，不妨去赛道周围看看，有机会捡到一大块碳纤维回家。

FE的一些尝试

然而从健康的角度上来说，收集碳纤维碎片是一个非常有毒的爱好，字面意义上的有毒。因此在七个赛季之后，FE官方开始回收那些散落的赛车碎片。在2021年与Gen2 Carbon建立合作伙伴关系后，FE开始解决自2014年开赛以来收集和储存的全部废弃零件。现在这些纪念品现在可以被回收再利用，制成新的碳纤维或无纺布。

在赛场以外，碳纤维被视作一种昂贵的材料。即使对于预算相对更少的低组别的GT赛事来说，定期销毁碳纤维部件也是其他行业难以接受的奢侈举动。

对于车队和制造商来说，他们急需找到一种更便宜、更加可持续的碳纤维替代品。新的产品必须具有相似的材料特性。虽然很可惜目前并没有能够用于F1车身制造的选项出现，但我们仍然获得了不少进展。

塑料

首先可以排除的选项是塑料。塑料不仅重量超标，强度也远远不够。还有石墨烯与碳纤维混合而成的复合材料选项，但它至今尚未真正投入实用。在赛车车身制造领域，像碳纤维这样同时兼顾轻巧、坚固，且价格低于同性能其他产品的材料是难以替代的。

亚麻复合材料

瑞士的BComp公司最初致力于为碳纤维滑雪板寻找替代产品，但无意中参与到了赛车中。笔者第一次见到他们的产品运用在汽车上，是一辆赛化特斯拉车顶上的亚麻复合材料，当时特斯拉希望用这辆车宣传推广电动GT赛事。与碳纤维不同，这种材料使用的是天然纤维。除此之外，该公司还和保时捷达成了协议，将会为GT4提供完整的车身及内饰材料。

除了环保效益以外，Bcomp的复合材料在赛车领域还有一个巨大的优势：在撞击中它不会破碎，而是撕裂。这样的特性大大降低了碎片散落在赛道上引发的风险，同时降低了维修成本。

在宝马退出FE赛事之前，其赛车使用亚麻复合材料作为冷却轴。这是规则中允许制造商自行设计制造的部件之一。此外，BComp还为Extreme E的大型电动SUV制造车身，Prodrive也将同样的技术运用在了自己旗下的阿斯顿马丁Vantage上。

F1的创新

这种材料甚至已经成为了F1赛车的一部分。具体来说，就是迈凯伦的赛车座椅。2020赛季中，迈凯伦车队的塞恩斯和诺里斯体重都远小于最低重量，因此节省出来的冗余能够被用于使用相对更重的复合材料来制造座椅。

亚麻替代品适用于对重量要求不那么严格的领域，比如大型GT和电动SUV。但对于F1来说，这样的重量增加仍然是不可接受的。在解决重量问题之前，F1不太可能像FE一样使用通用零部件，车队也不太可能同意将自己的重要机密暴露在竞争对手面前。但鼓励车队找到适合自己的碳纤维回收再利用方案是目前可行的选择。这样的机会也能够为大家提供展示自己先进技术的舞台。毕竟，F1应该是包括可持续发展技术在内的新技术发展最前沿。