特斯拉、立邦、斐乐的幕后推手:材料科学如何重塑汽车、电池和跑鞋?

当车身不再是钢铁,而是强度提升3倍、重量减轻60%的全塑料;当电池包涂上13层防护涂层,能抗时速100公里冲击、防泄漏防火;当跑鞋采用化学回收丁二烯发泡材料,碳排放降低70%却更弹更耐磨——材料科学的革命,正悄然颠覆百年制造逻辑。本期播客邀请材料专家陈明,拆解特斯拉全塑料车身的技术突破、立邦电池涂层的安全密码、斐乐环保跑鞋的低碳路径,以及尼龙12氢能管道如何打开清洁能源输送新可能。从汽车到飞行器,从能源到运动,这些“隐形”的材料创新,正在重新定义未来的制造效率、产品性能与可持续边界。

大家好,我是主持人凌薇。欢迎收听我们的播客,今天,我们有幸邀请到材料科学领域的专家陈明老师,陈老师跟大家打个招呼大家好,我是陈明很高兴来这里和大家分享一些有趣的材料科学趋势。好,那咱们今天要聊的是关于这个百年汽车工业的身躯,正在被一场材料革命所颠覆。我们会聊一聊特斯拉的全塑料车身,以及镜博会上面的一些前瞻性的新材料的应用。没错,那我们就直接开始今天的讨论。咱们先来聊第一趴,就是这个全塑料车身的预言和现实。首先,第一个问题就是说特斯拉的cyber cap的这个全塑料车身到底有哪些技术突破?它的这个车身其实是一个聚丙烯和聚氨酯的一个复合材料。然后这个材料有非常高的强度是钢材的三倍,但是它的重量却比钢材情了60%,所以整个车就会变得更情。这数据停着确实挺夸张的。对,而且它塑料车身,不光是减轻了重量,提高了强度,它海彻底的解决了挥发性有机物的排放问题,所以它就没有了。传统汽车的那个喷漆车间,就整个生产过程就会变得更简单也更环保。那镜博会之前这个全塑料车身其实有哪些展会的预支。其实早在六届镜博会的时候,就有德国的注塑机巨头它就展示了可以把车漆直接长到塑料上的这个color form工艺。那这个工艺其实就可以用来做一些汽车的外饰件。那就是说,这个进博会真的是一个科技风向标,没错没错,然后,今年又有企业用它来做大灯,还有做一些结构件。甚至有一些企业用它来做电池的外壳,就慢慢的开始替代一些金属的和传统的塑料的件。而且它的生产效率是非常高的它可以大幅的降低车身的重量,也解决一些环保的问题。那奇瑞最近有什么动作吗?跟全塑料车身相关的奇瑞其实在镜博会期间,它就有公布说,它们的大尺寸的前舱盖板,已经实现了这个以塑带钢的量产的应用。然后,它这个材料也是一种聚丙烯德服合材料。它的强度也是非常高的,可以做到30%的减重,而且它的成型工艺是非常先进的,它可以一次成型,所以它的生产效率也大大提高了。那这个以塑带钢的趋势真的是越来越明显了。没错,而且不止奇瑞像一些其他的,中国的主机厂,也有一些车型标配了全塑料的车身,或者说是半塑料的车身,它的这个轻量化的效果是非常明显的,然后包括它的生产效率和环保小义也是非常明显的这就会让全塑料车身慢慢的成为一个新的行业的一个标杆。好,全塑料车身这部分内容咱们就先聊到这,休息一下,马上回澜那我们接下来要聊的就是这个神奇的涂层了,对吧,无论是砸不碎的西瓜,还是低空荆棘的飞行器,都离不开涂层的保护。没错,那我们就想问,一个大家可能都很好奇的问题,就是,立邦的新能源动力电池包的涂装解决方案到底有哪些核心涂层?他们各自扮演什么角色。就其实它这里面最关键的就13种涂层,第一种就是一个聚尿的涂层,它主要是涂在电池的外壳上面,然后它可以抵抗时速100公里的这种飞时的冲击,还有就是防止在撞击的时候电池液的泄漏,以及防止爆炸起火,这功能确实很重要,然后,除了这个,聚尿涂层之外,还有就是绝缘的涂料和防火的涂料。觉缘的涂料,就是它会在电芯的表面形成一层保护膜,它可以防止短路,预防热失控,那防火的涂料,就是它在电芯一旦发生了热失控的时候,它可以防火阻燃,就是这三种涂层共同作用,才可以让电池在各种极端的情况下都非常的安全。那立邦的这些神奇的涂层到底是怎么做到既环保又高性能就其实它的这个涂层,它是用一种化学回收的方法,把旧的轮胎什么的变成丁二烯的单体,然后提取物就跟从石油基里面提炼出来的丁二烯,它的物质属性是完全一样的原来是可以重复利用的。没错,然后,它这个材料不光是原料可再生,它还用了一个超临界的一个物理发泡的工艺来制造这个尼龙12的发泡材料,所以它就有很好的轻量化和高回弹的特性。同时,它的整体的碳排放比传统的工艺要降低将近70%。就它是一种真正的绿色的高性能的涂料。那立邦这些涂层,除了这个动力电池包之外,还有什么独特的应用场景吗?有就是针对中国方兴未艾的低空经济,它也有一套完整的涂装的解决方案,包括从飞行器的防护,到这个起降场的建设都有对应的涂料的产品,那这么说的话,无论是空中还是地上的交通都可以用到。帮的这些新材料了。没错,而且不光是交通领域,包括一些工业的领域,建筑的领域都可以用到那它的高性能的环保的这些特点也不断的在助力各个行业去实现升级和转型,聊了这么久的图层应用信息量不笑,咱都歇会儿喝口水待会儿继续。咱们来进入第三个部分,就是关于这个未来材料的趋势。那这两个跑鞋的材料创新到底带来了哪些实际的变革。就是这次的斐然五,它是用了影创的这种n52的发泡弹性体,它是一个化学回收的丁二烯。而且它是用了超临界的一个物理发泡工艺,所以它整个的碳排放是比传统工艺要低70%,同时它又有很好的回弹和耐磨的性能,所以整个鞋底会比较情会比较软,同时又很耐用,听起来确实很适合跑步。没错,没错,然后飞然五,它是第二代的mass balance的低碳环保的跑鞋。它的整个的生产过程是有机的整合了这个废弃物的资源化。所以它不仅减少了大概30%的碳排放。同时它也推动了整个纺织行业的一个脱碳的进程。所以它是一个非常有前瞻性的一个环保的鞋款。那这个影创的尼龙12的疏情管道,到底有什么过人之处。它最大的特点就是它的分子结构是比较特殊的,所以它可以做的很致密,然后同时它又有很好的化学的稳定性,所以它可以用在高压的,甚至深海的环境下,都不会有问题。所以司机可以在陆地用,也可以用在海瑶吗?没错,而且它不光是在常温常压下是稳定的,它甚至可以在发生热失控的时候,就是自动的去防火阻燃,所以它是一个非常安全的管道。然后同时,它也可以用来疏清,或者是说用来做一些氢能的相关的一些装备,包括一些光伏风电的一些储能的一些配套的设施都可以,所以它是一个清洁能源的一个输送的一个新的选择。你觉得这些未来材料的发展会给我们的社会和经济带来哪些深远的影响?就像这个飞然5的鞋,它其18环保和高性能结合到了一个极致,然后它也会推动整个运动品牌和纺织行业,去朝着这个可持续的方向,去进行一个升级。那这个尼龙的情能管道,也会让情能的输送和储存,变得更安全更高笑,那它也会加速这个能源结构的一个转型。看来就是各个行业都在被这些新材料带着往前走,而且这些材料不光是在性能上面,和环保上面进行了提升。同时,它也在降低成本和提升生产效率上面进行了优化所以它也会让更多的行业可以应用到这些先进的技术,那整个经济社会的发展的格局也会被重塑,对,今天咱们聊了这么多,从全塑料的车身,到神奇的涂层,再到未来材料影领的变革。其实归根结底,就是材料科学的进步,正在重新定义制造的逻辑,然后也在给我们的生活和整个社会带来前所未有的可能。好了,那么这期内容咱们就到这里了,感谢大家的收听,咱们下期再见。

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