高性价比的复合材料多功能车

　　英国的D2H Advanced Technologies 公司拥有复杂车辆设计方面的专业知识，从一级方程式赛车到NASCAR Cup 系列赛车等，而该公司的新项目则将其推向了另一个方向。这家工程技术的公司为低成本、零排放的多功能车设计了一种复合底盘。这种自动人力车通常被称为“ 嘟嘟车（tuk-tuks）”，主要面向东南亚，南美和非洲的客户。

　　D2H 公司获得了创新英国第15 项综合交付计划（IDP 15）资助竞赛的赠款，该竞赛旨在加速向零排放车辆的过渡。D2H 公司工程总监Matthew Hicks 说：“绝大多数电动汽车的开发都是考虑北美或欧洲的高端市场。然而，在东南亚等地，廉价的机动车辆和多用途车的销量市场并没有得到高度关注。”

　　D2H 的工程师们有了一个想法，那就是制造一辆能在高温下运行、达到零排放目标的多用途车，并实现低成本、本地制造工艺，使用简单，对环境负责。 “嘟嘟车的利润率要小一些。与此同时，我们可以对印度新德里等地区的污染产生更大的正面影响，因为我们拥有一辆低排放的汽车。”

　　在2019 年，该团队与Coventive Composites 和Warwick Manufacturing Group（WMG）合作，后者是 Warwick 大学的一个学术部门。这一合作汇集了学术界和企业部门，从而进一步推动创新。

　　这种嘟嘟车的底盘采用Coventive 提供的黄麻和聚丙烯复合材料制成。该公司开发了一种混合热塑性塑料和天然纤维的工艺和产品，作为玻璃基长纤维热塑性（LFT）复合材料的替代品。进军黄麻纤维是公司的一个新方向。 Coventive的技术经理Chris Hare表示，长纤维增强比短纤维玻璃填充尼龙提供了更好的载荷分配。通过拉挤技术的一种专利变型来生产粒状材料。

　　“我们努力实现与玻璃基长纤维复合材料同等的价格。基于黄麻的复合材料达到了玻璃基LFT复合材料比刚度性能的80% 到90%，黄麻提供了一种比亚麻更具成本效益的选择。为这种应用制造一种可持续但非常昂贵的材料毫无意义。” Hare 表示。

　　与金属替代品相比，黄麻增强的热塑性塑料缩短了制造周期，降低了能源需求，并且可以进行详细的模制，因此零件通常需要较少的后处理。黄麻纤维比玻璃轻，可持续发展，因为它们可以回收利用。“我们看到了使用黄麻基复合材料有趣的协同作用，在东南亚和该车辆目标销售所针对的世界其他地区，这种黄麻随处可得。” Hare 说，“黄麻在价格、可用性和性能方面都处于非常合适的平衡点。”

　　选择聚丙烯热塑性材料有几个原因。 “我们需要一种与天然纤维的温度极限相匹配的聚合物，以使纤维在加工过程中不会降解。聚丙烯在375 F 区域具有低熔点曲线。它的价格也很便宜，可以在目标市场上购买。” Hare 指出。

　　在这个项目的阶段，D2H 正在评估嘟嘟车底盘的生产过程。Hicks说：“主要的挑战是，如何用传统的制造工艺简单而廉价地制造底盘，从而尽可能多地开放供应选择。我们也正在研究如何快速地培训这些地区市场的合作伙伴来生产零部件，以扩大分销范围。”

　　可能的生产方法包括挤压成型和压缩成型，而后者通过相对较低的成本即可实现成千上万的批量生产。Hicks 补充说：“如果需求数量达到数十万，则该生产过程也可以很轻松地转移到注塑成型。”

　　WMG 已经为底盘构建了一些工具，准备进行试生产。但是，新冠疫情使该项目的实施变得复杂。

　　这款车的底盘设计符合欧洲联盟（European Union）的L7e 重型四轮车（heavy quadricycle）车辆分类标准，因此可以免于碰撞测试评估，但其目标是提高其价格领域的安全性能标准。目前，这款车的底盘配备了现有车辆的专有悬挂、刹车和转向系统，前轮驱动、前置电机和后轮之间存储的电池组。车辆重量为1058 磅。Hicks 说：“我们设想的电力和冷却系统足以保障车辆连续使用12 小时。”

　　为了实现商业化的生产和销售， Hicks表示，公司需要一个行业合作伙伴，如Tier 1或OEM，用于动力总成、储能和车身面板开发。此外，为了打入印度等当地市场，D2H将寻求当地合作伙伴，以充分了解本地的使用和需求标准。

　　对于Coventive 来说，嘟嘟车提供了展示黄麻纤维和聚丙烯基质的机会。 “看到其他人如何使用这种材料对我们来说很有趣。” Hare 说。该项目可以帮助Coventive 在印度或孟加拉国建立关系，例如开发黄麻供应链，然后将其技术转让给那些合作伙伴。

　　现在的目标是尽快生产可运行的原型。Hare 说：“没有什么比拥有一辆车更能激发潜在合作伙伴的灵感了。

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