​骑什么丨韩博士折叠车大讲堂3生产材料对比——碳最好？

骑什么丨韩博士折叠车大讲堂3生产材料对比——碳最好？

美骑网之前与各位分享了折叠自行车的设计策略、整车技术标准及品牌供应链类型。本篇继续与各位分享折叠车的五种生产材料及对比。折叠自行车材料的选择大体上和普通自行车一样，但是延后了大约数十年。现按照当今的流行顺序降序排列，分别是：钢材、铝材、碳纤维、钛、镁。

▲铝合金

▲钢

现如今的大多数折叠自行车材料为钢材或铝合金，铝合金因其内在优势和及其成本的下降，占比迅速超过钢材。

为了进一步减轻折叠自行车重量，大约六家制造商为此尝试使用碳纤维复合材料。面临的挑战在于碳纤维和金属部件、铰链等的可靠耦合。此类车架截至目前还不是极为成功，可能是因为设计、生产和营销的投入不足。但是碳纤维成为高端折叠自行车产品的主要材料只是时间问题。例如，AllenSports生产的超轻UltraX。

▲镁合金轮

过去的数十年中，许多公司试图制造镁合金自行车车架，包括折叠自行车。优良的镁合金的密度和张力强度大概是铝合金6061的70%。对于制作同样重量和抗刮痕的折叠自行车，使用镁合金可以做得管径更大且刚度更高。这使得镁在理论上比铝更适合于大多数自行车和折叠自行车。

此外，与铝不同的是，铸造良好的镁部件孔隙较少，易于焊接且可靠。锻造或熔锻的镁具有足够的强度，可以在很多应用方面代替铝。之前引发诸多问题的氧化如今已通过加入稀土铸成合金大体上得到控制，同时适当涂层。镁不是很贵，是地球上较为常见的元素。2007年，镁替代了70%的铝用于丰田汽车部件。

遗憾的是，中国作为世界上镁和稀土的主要供应国家，自行车用管件供应还不是很稳定，并且自行车产业的焊接技术还不是很成熟。许多不畏艰难的公司都付出了先驱者所付的代价。现在的镁就像自行车行业40年前的铝一样，问题不在于是否可用，而仅在于生产工艺，但镁制车轮的使用已经很普遍。未来，我们会看到更多镁制车架以及部件。本质上说，镁具有在某些中高端自行车用料上最终替代(甚至完全取代)其他材料的潜质。

数十年来，钛在航天工业中的应用——因其高度的强度-重量比以及生产的纯熟，使得钛大受追捧。市场上有许多钛制折叠车架供用户DIY。但是，由于成本高，钛制车架和部件在不远的将来还将仅作为高端选配。

上表比较了5种车架材料的密度和抗拉强度。第四列“强度系数”通过第三列除以第二列得出。从此处数据看来，碳纤维复合材料的优势并不是很“强大”，因为纤维具有方向性(与金属的各向同性相反)，每段管子必须有多种方向性要求(至少4种，两种扭力，两种柔韧；有时还有第五种方向：拉力)，结果会用去更多的纤维。同样的，碳纤维可用于各个地方，尤其是铰链周围，以应对应力集中。总而言之，碳纤维复合材料可以根据各种强度、刚度要求提供最轻的车架。

出处：大行

作者：韩德玮。大行创始人，美国著名激光物理学家和企业家。