【专业讲堂】碳纤维可以解决石油危机吗?
除非你一直生活在岩石之下,否则你可能知道天然气价格一直在迅速上涨,而且不太可能再次下跌。是什么推动价格上涨?有许多因素,但最大的因素之一是需求。用来制造汽油的石油要花很多钱,因为许多需要它的人愿意付钱。过去,只有少数几个国家(主要是西方国家)拥有足够的财富来拥有广泛的汽车保有量,但随着印度和中国等国家的汽车保有量大幅增长,从而导致需求增加以及天然气和石油价格上涨。比石油的高成本更糟糕的是,它是一种有限的资源:我们将有一天要用光。随着越来越多的石油被使用,削减、减少需求、降低价格和扩大地球供应的压力越来越大。
减少石油消耗的最简单方法之一就是改变我们的驾驶方式。汽车制造商已经通过提高汽油发动机的燃油效率,引入油电混合动力车和可以使用替代燃料的车辆来减轻人们对汽油的依赖。减少汽油的最佳方法之一是使汽车更省油,而最简单的方法之一就是减少汽车的重量。
减轻汽车的重量很有意义。如果发动机的重量较小,那么它将消耗较少的能量。但是减轻汽车的重量并不像听起来那样容易。轻型汽车仍然需要安全耐用。汽车制造商正在通过使用碳纤维等材料来应对制造坚固,安全,耐用和轻便的汽车所面临的挑战。那么碳纤维到底是什么,它可以帮助结束石油危机吗?本文将为你揭晓答案。

在了解碳纤维如何帮助解决石油危机之前,首先必须了解它的含义。碳纤维是一种非常结实的材料,而且重量极轻。工程师和设计师之所以喜欢它,是因为它的强度是钢的5倍、刚度的2倍,但重量却减轻了三分之二。
碳纤维基本上是非常细的碳丝,甚至比人类的头发还细。碳纤维束丝可以像纱线一样捻在一起,纱线可以像布一样编织在一起。为了使碳纤维具有永久性的形状,可以将其放在模具上,然后涂上硬质树脂或塑料。

大多数汽车零部件均由钢制成。用碳纤维代替钢制部件将使大多数汽车的重量减少60%,而重量减少60%,将使汽车的燃油消耗减少30%,温室气体和其他排放物减少10%至20%。即使不更换汽车发动机,也可以节省大量燃油。使用更轻的碳纤维车身,汽车制造商可以用更小、更高效的发动机制造汽车,或者增加电动发动机的使用,从而节省更多的燃料。减轻重量,提高燃油效率并开发各种类型的发动机:这就是碳纤维可以解决石油危机的方法。
但是,如果碳纤维这么好,为什么它不能在汽车中广泛使用呢?我们再了解一下碳纤维的缺点。
您当地经销商处仅有几辆车使用碳纤维。宝马M6、雪佛兰克尔维特ZR1和福特GT的车身上都有一些碳纤维面板。奥迪R8还包括一些碳纤维。这些车有什么共同点?他们花了很多钱-大多数开始超过100,000美元。十年前,碳纤维的价格为每磅150美元。现在,价格约为每磅10美元。另一方面,钢的成本不到每磅一美元。许多分析家说,要使碳纤维在汽车中广泛使用,价格必须降至每磅5美元左右。成本是碳纤维在提供可行的能源解决方案之前必须克服的主要障碍。

宝马公司将碳纤维应用与BMW M6中
第二个障碍是废料处理。当一辆典型的汽车发生故障时,它的钢可以被熔化,并用来建造另一辆汽车。碳纤维不能熔化,也不容易回收。当它被回收利用时,回收的碳纤维并没有回收利用前那么坚固。从汽车中回收的碳纤维强度不足以用于制造另一辆汽车,这是个大问题。让更多的汽车使用碳纤维可以节省大量的石油,但也可能产生大量的废料。
现在看来,碳纤维可以解决石油危机。它重量轻、耐用、安全,但它也很贵,很难回收。目前看来,碳纤维只是解决石油危机的众多方法之一。如果再加上高效的发动机、其他更便宜的材料以及驾驶习惯的改变,碳纤维或许只是能源难题的一部分。
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