倒车时车身轻擦停车场柱子…等一天刮痕竟自行消失
[现代汽车,超越移动出行](34)
现代汽车超越想象的发明品
降低车内温度的纳米冷却薄膜
自动修复划痕与刮伤的“自愈”技术
可自动清除镜头雨滴的汽车
用蘑菇菌丝体制成的汽车座椅
永不爆胎的超弹性轮胎
如今,汽车早已不再只是单纯的出行工具。在现代汽车·起亚研究所、公司内部风投以及各类初创企业现场,过去只会出现在科幻小说中的技术正不断被开发,汽车也在日新月异地进化。
夏季能将热量向外排出的隔热膜、可自行修复划痕的纳米涂层、即便不喷漆也能呈现光滑鲜明色彩的无喷漆车身成形技术,再加上由蘑菇菌丝体制成的座椅皮革、无需充气的轮胎,以及负责“最后一公里”配送的自动驾驶机器人,打造新一代汽车的各项技术都已完成开发。
这些听上去仍有些接近科幻的技术,其实都源自汽车产业在应对环境监管、降低成本、强化安全方面的迫切需求。在围绕未来出行工具的激烈竞争中,现代汽车的这些实验,与其说是出于好奇,不如说更接近面向明天的生存战略。不妨逐一追踪现代汽车集团研发人员及相关初创企业所开发的这些天马行空的发明,想象一下技术进步将如何改变我们的日常生活以及汽车产业的未来。
酷暑中上车却发现车内已很凉爽?
韩国7月的正午。只要外部气温超过25摄氏度,正午车内温度就会骤升至50摄氏度左右。远远看着暴晒在烈日下的车辆,仿佛都让人喘不过气来。一打开车门,滚烫的热气便扑面而来。坐上驾驶席的一瞬间,灼热的座椅紧贴着身体。然而奇怪的是,原本以为会是个“蒸笼”,真正坐下来却发现尚可忍受。打开空调后,车内很快变得凉爽舒适。
秘密在于贴在车窗上的“透明辐射冷却膜”。这层薄膜由肉眼难以分辨的4层超薄结构构成,能够高效反射太阳光中产生热量的紫外线和近红外线波段,并通过部分层将车内产生的辐射热(远红外线)向外排放。得益于此,车内温度可比未贴膜时最多降低10摄氏度以上。
以往的“车窗贴膜”仅仅停留在遮挡阳光的层面,而这项技术则更进一步,实现了车辆主动将热量向外排出的主动式冷却。传统贴膜若要提高隔热效果,只能加深染色程度,导致视野受限。这项技术则在享受隔热与散热效果的同时,仍可保持玻璃的透明度。
其产业意义同样重大。车内制冷是大量消耗燃油和电池电量的因素之一。如果这种薄膜得到普及,夏季电动车续航里程有望提升,燃油车与电动车的能效也可得到改善。空调使用减少后,二氧化碳排放量也会随之下降,从而有助于应对日益趋严的全球环境监管。
一夜之间消失的车门凹痕划痕,我的车自己修好了
倒车入位时,不小心把车轻轻蹭到了停车场立柱。远看并不明显,但凑近一看,划痕相当深。虽然心里不是滋味,但还是决定先观察一天再说。所幸事先选择了带有“自我修复(self-healing)”功能的高分子涂层选项。
第二天上班前检查时发现,前一天产生的划痕已经干干净净地消失了。细小的伤痕或划痕若置之不理,可能会影响车辆状态甚至安全性。如果用于高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器或摄像头镜头受损,就难以准确捕捉信号;车身上的划痕或裂纹还可能引发腐蚀,进而在发生事故时削弱车辆的吸能能力。
纳米自我修复技术的原理,就像人体皮肤重新长出新肉一样,让汽车表面的划痕自行恢复。特殊涂层中所含的高分子物质在出现伤痕时会暂时分离,随后通过可逆化学反应重新结合,恢复至原始状态。与传统方式不同,它不需要额外使用催化剂,也无需加热,在常温下即可反复自我再生,这是其最大优势。
自动擦拭镜头雨滴的汽车
梅雨季节的某个夏日,大雨倾盆而下。雨滴不断拍打前挡风玻璃,雨刷几乎不间断地来回摆动。视线模糊,驾驶难度加大,于是开启了高级驾驶辅助系统(ADAS)。虽然心里难免担心在这种天气下半自动驾驶功能能否正常运作,但还是选择相信技术实力。
这辆车搭载了特殊的摄像头传感器清洁技术,即通过旋转覆盖在镜头前方的玻璃盖以去除污渍的“Rotator-Cam(旋转摄像头)”技术。它不仅能有效清除泥土、灰尘等污染物,还能去除附着在镜头上的水汽。
传统的镜头清洁方式主要有两种。第一种是弹出式喷嘴喷射玻璃水以清除异物,但玻璃水或雨滴会在镜头表面积聚,反而遮挡视线。第二种是在镜头前安装电动微型雨刷直接擦拭,虽然去除雨滴效果不错,但雨刷来回摆动同样会遮挡摄像头视野。
现代汽车集团于2023年开发的Rotator-Cam技术解决了上述问题。它在保护摄像头镜头的外侧再覆上一层玻璃盖,通过旋转玻璃盖并利用固定式雨刷擦拭表面来清洁。系统还配备了玻璃水供应装置,能够彻底去除灰尘、泥浆和水滴。由于雨刷本身不做往复运动,因此不会阻碍视野。
此外,人工智能会感知天气和污染程度,调节玻璃水喷射量,并向镜头与玻璃之间吹入气流,防止水汽凝结。在装有数十个以上摄像头传感器的自动驾驶汽车上,摄像头性能直接关系到行驶稳定性。Rotator-Cam技术不仅提高了传感器的可靠性,还通过尽量减少玻璃水使用量,帮助车主降低维护成本。
用蘑菇做成的汽车座椅
坐进新车,隐约飘来皮革的气味。用指尖抚过座椅,手感柔软、质感高级。乍一看与真皮毫无二致,但实际上,这款座椅并非牛皮,而是由“蘑菇”制成。
全球范围内,能够替代动物皮革的环保“菌丝体(Mycelium)皮革”材料开发备受关注。菌丝体是蘑菇的根系组织,具有像丝线一样交织生长的特性,因此可以实现与皮革相近的质感与强度。只要在木屑、锯末等有机物上培养菌丝体组织,再通过特殊工艺进行加工,就能获得兼具真皮级耐久性与柔软手感的环保材料。最重要的是,在生产与废弃过程中可大幅降低环境负担:无需屠宰牛只,化学药剂处理被降至最低,废弃物则可100%生物降解。
出自现代汽车公司内部风投的“MYCEL”是一家专门开发利用蘑菇菌丝体制成环保皮革的初创企业。它通过现代汽车集团的开放式创新平台ZERO1项目成长,并于2020年分拆独立。
该公司的研究团队利用人工智能精细控制菌丝体的培养条件,将其耐久性与触感提升至接近真皮的水平,同时实现多种颜色与纹理图案的呈现。公司计划在满足各国环保认证标准的基础上,将这种材料的应用范围从汽车座椅和内饰面板,拓展至时尚、家具和建筑材料等领域。
尤其在整车行业,以欧洲为中心,通过全生命周期评估(LCA)来削减生产全过程中产生的碳排放的监管正不断强化。皮革座椅是整车制造工序中碳排放相当集中的环节之一。采用素皮革后,有望同时减少畜牧养殖阶段排放的甲烷以及化学鞣制过程中的碳排放,从而大幅降低单车的“碳足迹”。
截至2025年,目前在汽车内饰中采用“蘑菇皮革”的案例仍仅限于概念车上的部分面板。然而,如果技术成熟度迅速提升,不久的将来我们就有望坐在从蘑菇中“长出”的座椅上驰骋公路。
不会爆胎的轮胎
周末早晨刚打算启动车辆出门,仪表盘上的轮胎警示灯却亮了起来。轮胎外观看上去毫无异常,但检查胎压数值后发现只有一侧轮胎气压骤降。多半是前一天行驶时碾到了路上的钉子或碎片。只好前往附近汽车维修店修补漏气轮胎,结果原本周末安排好的行程只得一再推迟。几乎每个人都曾经历过爆胎,如果今后再也不用为此担心,会怎样?
现代汽车集团投资的美国初创企业“The Smart Tire Company”正是为解决这一问题而成立的公司。该公司将美国国家航空航天局(NASA)用于火星探测车的轮胎技术向民用扩展,正开发无需充气的“超弹性轮胎”。其核心技术是镍钛合金NiTinol(Nickel-Titanium Alloy)。作为形状记忆合金,NiTinol即使在外部压力作用下发生形变,只要受热或受到冲击,就能恢复原始形状。
The Smart Tire Company将这种合金以放射状编织,打造出名为“METL”的全新轮胎结构。它既像橡胶一样富有弹性,又像钛金属一样坚固,即便不充气也能保持车轮形状,不会发生爆胎。该公司在2025年国际消费电子展(CES)上公开展示了用于自行车的“无气(airless)轮胎”,观众纷纷表示“弹性几乎与橡胶轮胎无异”。
汽车行业也在密切关注这项技术。如果其在城市行驶和长途驾驶中都能证明足够稳定,那么今后既无需再前往轮胎修补店,也不必在车上携带备胎。从制造阶段起即可减少橡胶和石油的使用,这一点在环保层面同样是一大优势。
事实上,全球各地正不断强化与轮胎相关的环境监管。废旧轮胎在处理过程中会排放大量碳,同时,轮胎在行驶中磨损产生的微尘也被视为造成大气和土壤污染的主要原因之一。欧洲联盟(EU)正在推进将轮胎磨损颗粒纳入监管对象的方案。无需空气也能保持形状的金属基轮胎,正被视为通往可持续出行方式的重要创新技术。
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