汽车内饰生物工程

生物工程是一门以科学为基础的学科，建立在生物科学之上，就像化学工程、电气工程和机械工程可以分别基于化学、电和磁以及经典力学一样。

汽车内饰生物工程是一个令人兴奋且快速发展的领域，专注于为汽车内饰创造可持续、环保和创新的材料。

生物工程包括

– 生物聚合物：这些是源自植物等可再生资源的可生物降解材料。它们被用于各种汽车内饰部件，如仪表板、门板和座椅套。生物聚合物有助于减少对石油基塑料的依赖，并降低车辆的整体碳足迹。

– 天然纤维：竹子、大麻、有机棉、蘑菇等材料被用于内饰装潢和其他内部组件。这些材料不仅具有可持续性，而且还为汽车内饰提供了自然、不同、有时甚至是奢华的感觉

为什么选择生物工程？

各种石油基聚合物广泛用于汽车和航空工业。传统的汽车内饰大量使用塑料部件——从仪表板到座椅织物——这会导致长期的浪费和污染。

然而，石油基聚合物的稀缺性、缺乏生物降解性以及严格的环境法规导致研究人员寻找绿色生物聚合物/生物复合材料作为石油基聚合物的替代品。生物聚合物在汽车的各种外部和内部部件中具有潜在的应用，包括转向、车门、车轮、电气部件、发动机部件、排气系统等。

内饰生物工程与可持续性研究

根据凯捷研究院关于生物经济的研究“工程生物学：现在正当其时”，超过 70% 的公司希望能够在生物解决方案的帮助下更快地实现其可持续发展目标。其他动机包括降低成本、优化产品以及提高产品和生产过程的安全性，尤其是在欧洲。

据 Capgemini Invent 德国董事总经理 Felizitas Graeber 称，生物技术使创新“可以在所有工业领域找到——从能源和公用事业到汽车行业、医疗保健和农业”。

根据这项研究，几乎所有接受调查的管理者（99% 的国际管理者，100% 的德国管理者）都预计生物工程将在未来 2 到 10 年或更长时间内为其行业带来重大变化。在德国，超过二分之一（58%）的人预计这将在未来两到五年内发生，并且该行业的大多数组织（96% 的国际组织，99% 的德国组织）已经在研究生物解决方案：例如，40% 的组织处于探索阶段;56% 的受访者正在进行研究和试点项目，或在商业规模上使用 BioSolutions。大多数组织都计划增加对生物技术的投资。

根据该研究，以下生物工程应用领域已在汽车行业建立，其中内饰位居榜首，生物塑料和皮革替代品用于内饰部件（座椅、装饰、地板和后备箱）。在汽车领域，它还包括生物基油漆和涂料、用于电池材料和电池回收的生物基替代品以及生物燃料。

受访者认为数字和工程技术是降低成本、优化生物工艺、缩短生物解决方案上市时间以及降低环境和社会风险的关键因素。他们将 AI 评为最具转型潜力的技术。用于过程自动化的机器人技术和预测生产结果的生物反应器数字孪生也被认为是降低成本和更快扩大规模的重要措施。

实际上，生物工程研究早就开始了！
丰田 Sai 2010

丰田一直走在生物塑料创新的前沿，从 2010 年的丰田“Sai”内饰开始，将植物基材料融入其多款车型的内饰中。通过用生物塑料取代石油基塑料，汽车制造商可以显著减少车辆的碳足迹，同时为驾驶员提供可持续、高性能的选择，而不会牺牲风格或舒适性。

在 2019 年东京车展上，日本财团提出了由植物基纤维素纳米纤维制成的木制汽车。

它被称为纳米纤维素汽车（NCV），据说与使用标准材料制成的汽车相比，它可以减轻约 10% 的重量，这样做可以节省大约一个人一年的家庭碳排放量。

它主要由木材制成，但经过碎裂、制浆和在化学品中煮沸以去除木质素和半纤维素，它是一种高度浓缩、重量轻且非常坚固的材料，也非常可回收。

罗伊特林根大学 inBiO 项目 – 2019

其目的是开发和实现一种创新、可持续和用户友好的内饰设计概念。作为该项目的一个要素，开发了由棉花和木材等生物基材料制成的装饰组件。总体目标是设计一个用户友好的界面，在不降低功能的情况下降低复杂性。生物基材料集成了控制和反馈功能，可以在汽车行业使用的常见 CAN 总线系统中轻松实现。在平衡了材料特性和确定的客户期望后，选择了 4 种材料。这些材料是棉织物、软木、皮革和一种称为 Nuo 的产品，这是一种在激光切割之前层压到纺织织物上的单板。

主机厂示例

宝马

“我们决定在选定的产品、材料和供应商要求的框架内，在未来的车辆中优先考虑辅助材料，”宝马发言人表示，“辅助材料和初级材料必须满足相同的高质量、安全性和可靠性高标准。BMW i Vision Circular 就是这种方法的象征。Vision 车辆由回收材料和可再生原材料等制成。”

自 2023 年以来，宝马集团一直提供纯素内饰的汽车，这要归功于具有类似皮革特性的创新材料。未来，这些也可用于方向盘表面，它们必须在手感、外观和耐磨性方面满足特别高的要求。据宝马称，与皮革相比，用于方向盘表面的新材料可减少整个价值链中约 85% 的二氧化碳当量排放。

宝马还看到了减少供应链中碳足迹的进一步机会，即增加使用生物基塑料和亚麻、大麻或洋麻等天然纤维增强塑料。

通用汽车

生物材料公司 MycoWorks 和通用汽车（GM）推出了一款采用菌丝体生物基材料的概念车，该车是通过 2022 年建立的合作伙伴关系开发的。概念车是凯迪拉克最新的 EV Sollei，它将 MycoWorks 的 Fine Mycelium 以彩虹色的形式集成到控制台和车门地图口袋的充电垫中。

沃尔沃

沃尔沃 EX30 标志着沃尔沃和联盟成员 Bcomp 迈出了重要一步，客户现在可以选择两种内饰套件，具有编织 ampliTex 亚麻纤维的自然美感。这款紧凑型 SUV 专注于可持续性，旨在实现沃尔沃汽车历史上任何车型中最低的碳足迹，Bcomp 的亚麻纤维复合材料现在作为 EX30 仪表板和车门的可选装饰提供。

梅赛德斯

梅赛德斯-奔驰的可持续商业战略要求通过轻量化结构来减少车队消耗。梅赛德斯 Vision EQXX 电动概念车使用 UBQ Materials 开发的全生物基材料，由有机和不可回收的生活垃圾制成。UBQ 用于车身外壳的“仿生”结构以及头枕等内部结构。

总部位于以色列的 UBQ Materials 专注于在废物和材料生态系统之间实现闭环。他们的生物基 UBQ 热塑性塑料完全由残余废物制成，包括有机物和难以回收的材料。该公司正在全球扩张，致力于为世界上最大的企业、市政当局和消费者提供气候积极的循环经济解决方案。

Sherpa

格陵兰人与投资者和亚麻材料专家 Depestele 合作，在今年的 2024 年巴黎 JEC 世界大会上展示了 Sherpa——终极 4×4 探险车，旨在减少旅行过程中的影响。观看视频。今年夏天，Sherpa 在杜塞尔多夫的 Caravan Salon 上正式推出，将亚麻等植物纤维与生物基树脂和软木、木材和回收 PET 泡沫等可持续芯材相结合，创造出耐用且轻便的组件。除了低影响材料外，Greenlander 还提供一种独特的商业模式，将复合材料作为一项服务提供，并在其使用寿命结束时将其回收，然后可以重新利用或回收

Beyond与科思创合作皮革材料

科思创与 Beyond Leather Materials 合作开发了 Leap——一种生物基皮革替代品。它含有 85% 的生物材料，并使用果汁和苹果酒制造过程中产生的苹果废料制成。

Leap 使用 Insqin 技术，该技术基于由部分生物基成分制成的聚氨酯分散体。每年产生约 400 万吨苹果废料 – Beyond Leather 的方法将这些废料重新利用，制成皮革替代品。

苹果废料含有高含量的短纤维和聚合物，可以活化它们，使最终材料具有强度和柔软性，重现皮革的功能和美学特性。废料混合物被涂在 Tencel 织物背衬上，并涂上含有 Insqin 的保护涂层，以制造 Leap。

佛瑞亚迈极瑞 NafiLean

佛瑞亚迈极瑞NafiLean 是一种 100% 可回收的生物复合材料，NafiILean-R 是 20% 天然麻纤维与 100% 再生聚丙烯的混合物，减少 73% 的二氧化碳排放，减轻 20% 的重量。该产品入围 2025 年汽车新闻 PACE 奖，证实了佛瑞亚对可持续发展的承诺，以及在开发新生物材料时得到行业的认可

Aimplas Forest项目