宝马用亚麻造车顶减碳 40%！车企扎堆生物基，材料革命要革谁的命？

来源：高分子不简单发布时间：2025-07-02 99

塑料橡胶材料处理、计量与检测原料及混合物原料与添加剂产业动态

宝马集团首次将瑞士Bcomp提供的亚麻纤维复合材料应用于车顶、引擎盖等外部部件量产，突破传统天然纤维材料强度限制。

在当今全球汽车产业，可持续发展已从理念逐步演变为企业战略布局的核心要素。在这一背景下，生物基材料以其独特的优势，正逐渐成为汽车制造业变革的关键驱动力，开启了汽车绿色制造的新篇章。

近期，BMW集团在可持续材料应用领域取得重大突破，宣布已成功攻克天然纤维复合材料的技术难题，并准备将其投入批量生产。这一材料来源于瑞士的Bcomp公司，宝马与其合作，首次实现了天然纤维复合材料在汽车外部部件的工业化应用，这在行业内尚属首例。

一直以来，大多数天然纤维复合材料主要应用于汽车内饰，因其在强度等方面的局限性，难以满足外部部件的严苛要求。但宝马通过技术创新，证明了亚麻复合材料虽在绝对强度上逊于碳纤维，却足以胜任车顶、引擎盖、扰流板、防侧翼和保险杠等部件的制造。若有需要，整个车身外层都可采用生物基复合材料打造，且该材料在隔音性能上更胜碳纤维一筹。

Bcomp的技术为替代传统碳纤维部件提供了可能。以宝马为例，下一代BMW M3若将车顶的碳纤维复合材料替换为Bcomp的高性能天然纤维复合材料，预计可减少约40%的生产二氧化碳当量，同时在报废处理环节也更具优势。早在2019年，Bcomp和BMW Motorsport就在电动方程式赛事中率先使用二氧化碳还原材料，为BMW iFE.20赛车制造高性能冷却轴，采用了ampliTex™和powerRibs™材料。到了2022年，BMW M4 GT4的内部和外部采用了比以往任何GT赛车都多的天然纤维部件，充分验证了该材料在赛道环境下的可靠性。

在生产工艺方面，这些材料可大规模无缝集成到多个现有制造流程中。例如，车顶将采用全自动的RTM（树脂传递模塑）工艺制造，确保生产快速且质量稳定；其他内部和外部部件则采用预浸料工艺，即在高压釜中对预浸树脂的纤维进行成型和固化，以保证产品的高质量和高刚度，这也体现了宝马对垂直整合以及性能、质量和可持续性控制的高度重视。

生物基材料的多领域应用与分类解析

生物基材料在汽车产业中的应用正不断拓展，除了宝马所采用的天然纤维复合材料，还有众多其他类型的生物基材料在汽车的不同部位发挥着重要作用。在2020年，《生物基材料术语、定义和标识》（GB/T 39514—2020）对生物基材料进行了明确的定义及分类，为其规范发展奠定了基础。生物基材料是指利用生物质为原料或经由生物制造得到的材料，其来源广泛且可持续，能有效减少对石油资源的依赖。

常见的生物基材料通常以谷物、豆科、秸秆、竹子等可再生生物质为原料，通过生物转化获取生物高分子材料或单体，再经进一步聚合形成各类环境友好的化工产品和绿色能源等高分子材料。同时，也可经由生物制造、生物合成等方法，利用设计或改造的生物系统来产生和获得。

从应用的物质形态分类，生物基材料涵盖生物基化学品、聚合物、塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料等。以生物基聚合物为例，它可用于制造汽车内饰的一些零部件，如座椅框架、扶手等，因其具备良好的机械性能和可加工性，且相比传统材料更加环保。生物基塑料则在汽车的一些非关键结构件和装饰件上得到应用，像仪表盘外壳、车门内饰板等，其具有质量轻、成型性好等特点，有助于汽车实现轻量化，进而降低能耗。

在汽车内饰领域，晨虹(山西)新材料科技有限公司研发的生物基皮革备受瞩目。这种皮革以含油类天然植物为主要原料，通过微生物合成技术制造而成。它不仅拥有与传统皮革相当的耐磨性、抗拉强度和耐用性，还具备绿色、低碳、健康、安全、无味、亲肤、低致敏、无有害物质及生物可降解等优良特性。该生物基皮革已获得两项发明专利和自主知识产权，采用的汽车内饰打孔透底制造工艺也拥有一项国家发明专利。目前，其产品已供应给一汽等国内各大汽车制造基地以及佛吉亚、安通林、格拉默等全球知名汽车零部件跨国公司。

生物基材料兴起的多重驱动因素

生物基材料在汽车行业的兴起并非偶然，背后是多重因素共同作用的结果。

从环保层面来看，随着全球气候变化问题日益严峻，各国对碳排放的限制愈发严格。汽车作为碳排放的重要源头之一，降低其全生命周期的碳足迹迫在眉睫。生物基材料的使用能够显著减少汽车生产过程中的碳排放，如宝马采用的天然纤维复合材料可大幅降低生产阶段的二氧化碳当量。同时，许多生物基材料具有可生物降解性，在汽车报废后，能更自然地回归生态系统，减少废弃物对环境的长期污染，符合循环经济的发展理念。

在资源可持续性方面，石油等传统化石资源属于不可再生资源，储量正逐渐减少。而生物基材料以可再生的生物质为原料，来源广泛且取之不尽。例如，用于制造生物基皮革的植物原料、生产天然纤维复合材料的亚麻等，都可以通过农业种植持续获得，这为汽车产业的长期稳定发展提供了可靠的资源保障，避免了因传统资源短缺而可能面临的生产困境。

此外，消费者环保意识的不断提升也对汽车制造商形成了强大的市场拉力。如今，越来越多的消费者在购车时会关注车辆的环保性能，包括所使用的材料是否绿色环保。汽车制造商为了满足消费者的这一需求，提升自身产品的市场竞争力，纷纷加大在生物基材料等环保技术方面的研发和应用投入，从而推动了生物基材料在汽车行业的快速发展。

生物基材料面临的挑战与未来发展前景

尽管生物基材料在汽车行业展现出巨大的潜力，但在推广应用过程中仍面临一些挑战。

成本问题是首要障碍。目前，部分生物基材料的生产成本相对较高，这使得采用这些材料的汽车零部件价格上升，进而影响整车的价格竞争力。例如，一些新型生物基材料的合成工艺复杂，需要特殊的设备和技术，导致生产效率较低，成本居高不下。不过，随着技术的不断进步和生产规模的扩大，成本有望逐步降低。就像半导体行业初期，芯片生产成本高昂，但随着制程技术的成熟和规模化生产，成本大幅下降，生物基材料也有望遵循类似的发展路径。

性能匹配也是一个关键问题。虽然生物基材料在某些性能方面表现出色，但在一些关键性能指标上，如高强度、高耐热性等，与传统材料相比仍存在差距，这限制了其在汽车某些关键部件上的应用。以汽车发动机部件为例，需要材料具备极高的耐热和耐磨性能，目前生物基材料尚难以满足。但科研人员正在通过材料复合、改性等手段，不断提升生物基材料的综合性能，以使其能够更好地适应汽车不同部件的需求。

展望未来，随着技术创新的持续推进，生物基材料在汽车行业的应用前景十分广阔。一方面，新的生物基材料和制备技术将不断涌现，进一步拓展其应用范围。例如，日本产业技术综合研究所和旭化成公司利用裸藻开发出的汽车结构材料用黏合剂，不仅黏合强度高，而且易于剥离，为汽车零部件的再利用提供了新的解决方案，未来这类创新材料可能会在汽车制造中得到更广泛的应用。

另一方面，随着全球环保法规的日益严格和消费者环保意识的进一步提高，生物基材料将成为汽车制造商提升产品环保形象、增强市场竞争力的重要手段。可以预见，在不久的将来，生物基材料将在汽车产业中占据更为重要的地位，推动汽车行业向更加绿色、可持续的方向大步迈进。

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