生態汽車是指汽車按照全生命周期理念，從源頭減少環境污染，在汽車的設計開發階段系統的考慮原材料的選用、制造、生產、使用、處理等各個環節可能對環境造成的影響，力求汽車在全生命周期中最大限度降低資源消耗、盡可能少用或不用含有有毒有害物質的原材料，從而減少污染物產生和排放，實現環境的生態和諧。而生物基復合材料的應用是汽車實現生態設計的重要手段。

    生物基材料是指以可再生資源（如農作物、廢棄物、樹木、其他植物及其殘體和內含物等）為原料，通過生物合成、生物加工、生物煉制過程獲得的生物質合成材料、生物質再生材料和基礎化工原料。

    相比于傳統的石油基材料，生物基材料具有降低原料成本等優勢，因此，生物基材料正成為未來汽車材料發展的一大趨勢。近幾年來，各大汽車巨頭以及原材料供應商也紛紛針對汽車巿場，定向專業地開發用于汽車加工的生物基材料汽車零部件，為汽生態汽車理念注入新的活力。

    生物基材料在汽車上的應用方式主要分為三種：一是生物基材料傳統應用，如木質內飾、棉紡織品和皮革座椅等；二是生物基原材料加工成聚合物，該生物基聚合物具有與傳統石油基塑料相類似的性能；三是生物基材料作為增強材料或填充材料與樹脂制備成復合材料。

    生物基材料的傳統應用主要是指直接應用生物基原材料而無需復雜的生物合成或化學合成作用。如利用木材制備汽車實木面板，利用天然橡膠制備汽車輪胎、油管以及傳動帶等，利用動植物油制備齒輪潤滑油和車身涂料，利用棉花制備汽車棉紡制品內飾，利用動物的皮毛制備汽車皮革內飾等。原料來源可再生，能夠完全降解，而且在使用過程中對人體無毒無害，屬于比較理想的汽車用材料。

    生物基聚合物

    生物基聚合物經過植物糖的轉化或微生物代謝生產可以替代石油基塑料的生物基聚合物，如聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）、丁二酸丁二醇共聚物（PBS）、聚己內酯（PCL）以及淀粉基塑料等，該生物基聚合物具有和傳統石油基塑料相類似的性能，且可以采用同樣的成型工藝，如可以采用注塑、擠出、模壓、吹塑、發泡以及熱成型等。

    聚乳酸是一種應用較廣泛的熱塑性生物樹脂，其主要是由玉米、甘蔗、土豆等含淀粉農作物經糖化轉變為葡萄糖，再由葡萄糖發酵生成乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。聚乳酸的合成方法主要有直接聚合法和開環聚合法兩種。

    荷蘭Corbion-purac公司開發了Plantura系列高耐熱聚乳酸化合物，具有耐熱性高達140℃，耐沖擊性，耐紫外性，高光澤和優異的可著色性以及尺寸穩定性等良好性能，可以替代大部分聚酯（PC、PET、PBT）、聚苯乙烯、聚烯烴以及聚酰胺。并應用該材料制成了汽車空氣濾清器外殼以及汽車內飾部件，其中PLA生物基材料汽車空氣濾清器外殼經過15萬公里實車測試，而且未出現任何問題。而且荷蘭Corbion-purac公司已經研發出用農作物秸稈等廢棄物替代可食用農作物生成聚乳酸，這能夠很好的解決有關糧食問題的爭議，并且能夠大規模生產。

    聚羥基脂肪酸酯（PHA）主要是由細菌通過新陳代謝形成，用于生產其主要原料為玉米、甜菜、甘蔗等農作物。PHA兼具有良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的熱加工性能，目前在汽車應用方面，PHA主要是以紡織品的形式用作汽車腳墊。

    聚己內酯（PCL）是由-己內酯在金屬有機化合物（如四苯基錫）做催化劑，二羥基或三羥基做引發劑條件下開環聚合而成。PCL具有良好的相容性、生物降解性、高結晶性和低熔點性。

    三菱化學研發出一種新型高性能，高透明度的生物基工程塑料，名為DURABIO，使用植物衍生的異山梨醇作為其原料，新材料具有優異的光學性能和高耐熱性和耐濕性，可用于高透明度和高電阻材料，如電視和智能手機屏幕，觸摸屏和儀表板屏幕。相比于透明塑料聚碳酸酯，DURABIO幾乎消除了光透射變形，使得易于看到觸摸面板表面。

    福特公司推出的基于大豆發泡材料在座椅靠背和坐墊以及大豆基樹脂復合擋板，這些材料可以替代傳統的聚氨酯泡沫，而且質輕，100%可回收使用，且產品加工過程中能耗低，產品使用過程中無毒無害，利用可再生原料可以使汽車更加節能、舒適、環保。

    蓖麻油生物基材料可以通過模壓、注射和擠壓成型工藝制作汽車地毯、襯墊和紡織品。除了生物基聚合物樹脂制品之外，還可以對生物基聚合物添加增強材料或填充材料進行改性，改善其性能，擴大生物基聚合物的應用范圍。

    生物基增強材料及填充材料

    生物基材料作為復合材料的增強材料和填充材料，主要為天然纖維，包括韌皮纖維，其來自莖纖維含量豐富的植物（如大麻、亞麻、黃麻和紅麻），具有好的強度和剛度，能夠承受較大的載荷；許多木材原料或農作物殘渣纖維，或葉纖維含量豐富的植物（如劍麻、馬尼拉麻和香蕉纖維等），具有較好的韌性，起到緩沖吸能的作用。

    天然纖維具有節約石油資源、廢棄后對環境影響小、減重效果明顯（密度小、質量輕）、原料成本低且來源廣泛等優點，其應用越來越廣泛，可以用來替代玻璃纖維或芳綸纖維等合成纖維作為復合材料的增強材料，增強樹脂聚合物形成天然纖維增強復合材料，具有良好的性能。天然纖維增強復合材料的成型工藝主要有模壓成型、注塑模塑成型以及樹脂傳遞模塑成型等。

    天然纖維作為復合材料的增強體，需要考慮兩個問題：一是天然纖維富含親水性基團，而聚合物樹脂一般都是疏水性的，兩者的界面結合性能較差；二是天然纖維在聚合物中的分散情況直接影響復合材料的力學性能，均勻良好的分散才能獲得較好的力學效果。為此，需要對天然纖維進行改性，常用的改性方法有兩類，一是物理改性法，如高能射線輻射法、熱處理法以及機械破碎法等；二是化學改性法，如接枝共聚法、堿液處理法和混酸處理法等。

    不同的纖維具有不同的屬性，因此不同的纖維也應用于不同的零部件，如亞麻、劍麻和大麻纖維在車門內板、座椅靠背襯板、儲物盒和地板面板等零部件中的應用，椰子纖維和生物基發泡材料在座椅坐墊、靠背墊和頭枕中的應用，棉花等天然纖維以其優異的隔音吸聲性能在汽車內飾件中的應用，天然膠乳通過軟化零部件表面而用來保護內部組件不受破壞，蕉麻纖維在汽車地板面板中的應用。

    制造商Flexform Technologies釆用樹脂噴涂非織造麻纖維的氈狀墊，然后在模具中壓制成適當的形狀，如汽車車門內板。他們還創造了一種由韌皮纖維和聚合物纖維混合的無紡布墊，將該墊加熱并模塑成型，可以用于汽車內飾件，而且不需要使用任何樹脂，材料質輕且堅固。

    奔馳LX概念車使用從甘蔗渣中提取的纖維做原料，制造車身零件，經過適當的處理，甘蔗纖維車身結構具有一定的剛度和耐久性，而且可生物降解，體現出保護和尊重自然環境的理念。