20世纪70年代，OPEC石油输出国组织为了对付西方发达国家，降低石油产量，大幅抬高油价，以美国为首的西方国家为此蒙受了巨大的经济损失。人们第一次认识到地球上的石油资源是有限的，总有一天会发生枯竭。之后，能源尤其是石油一直左右着世界经济的发展，人类对资源枯竭的恐慌与日俱增，开始寻找新的可替代能源或者生物合成材料，而不再单纯依赖石油这个“黑色黄金;。
尽管科研人员在可替代能源方面做了很多努力，可是只有少数尝试获得了一定程度的进展。例如：在核能源技术领域和可再生能源技术领域中有了快速的发展，而植物燃油和生物柴油的研发进展则比较缓慢，还要等待大约25年的时间才能真正投放到市场中去。
20世纪90年代末石油价格的飞速上涨对这些研发项目带来了严重的影响，只有少数项目坚持了下来，英国生物塑料工程项目就是其中之一。到了2000年，这一项目已经取得了丰硕的成果。然而原油还有可能在今后30年内对 生物塑料造成很大的压力，因为异常增长的石油价格突然在2006年8月7日起开始下降，价格下降到了每桶78.64美元，这似乎又有点削弱了人们对油价飞涨的恐慌。可是原油价格的下降没有对世界经济带来多大的变化，因为每桶原油的价格仍然是1973年的5倍左右。从2006年11月1日开始的定量产油计划或许还会给汽车工业带来持续性的影响。
原油价格的上涨也相应带动了塑料原材料颗粒的上涨，PP的价格变得更加昂贵。2002～2005年间，塑料原材料的价格与原油价格成比例地增长，几乎提高了一倍。 A.T. Kearny公司的咨询专家Andreas Gr?f先生认为，随着石油价格的上涨，传统塑料材料替代产品的研发也成了汽车工业最感兴趣的事情。中小型汽车塑料部件供应商要仔细考虑：今后是只生产纯塑料产品，还是应该进行产品转型？
天然纤维替代物
1、简介
第一种塑料原材料的替代物是天然纤维，如亚麻、红麻和大麻等。它们在复合材料中可作为增强材料使用，这给汽车工业提供了一个不依赖石油生产、不受原油价格影响的解决方案。天然纤维能够替代塑料生产中消耗量非常大的玻璃纤维，同时也可以减少常用的PP和聚氨基甲酸脂的用量。这种替代原材料在汽车上的应用为：车门内饰物、地毯、中、高档轿车所有的表面覆盖物等。
德国的Nova 研究所对这种天然纤维的应用情况进行了分析，指出2006年德国汽车工业需要的汽车内饰原材料总量高达16万吨，其中约4.7万吨是这种天然纤维增强材料。
2、应用情况
福特公司在欧洲市场投放的车型中，已经有290种部件采用了天然纤维增强材料，所用天然纤维的总重量高达2.7万吨。大众公司也着手以石油化工产品为主的聚氨脂泡沫塑料制造的汽车地毯，全部用HP Pelzer公司生产的、以再生棉纤维为原料织成的地毯所代替，并应用其不同类型的车辆中。大众公司在巴西的汽车生产厂则利用当地生产的菠萝纤维Curau? 作为车顶内饰的材料，用Sisal 纤维作为活动顶篷的制造材料。
戴姆勒-克莱斯勒公司除了使用亚麻、大麻、剑麻和KoKos作为车内装饰材料以外，也是唯一一个利用Exterieur 作为天然纤维原材料的生产厂。由立达汽车零部件系统公司(Rieter，以下简称立达公司)用纤维生产工艺生产的A级轿车备用胎模块中，含有25％重量比的Abaca(香蕉纤维)。每辆宝马7系列的轿车中大约使用了24kg的非合成纤维材料，其中在车门内饰及隔热保温层中约有13kg是天然纤维材料。宝马公司2005年总计使用了1万吨天然纤维材料。
3、不同的声音
可是，这种天然纤维并非十全十美。立达公司的Bernd Uwe Wulf先生认为，一切还刚刚开始，天然纤维只有在价格合理的情况下才有可能被广泛应用。因为对于汽车制造商而言，必须节约每一个“铜板;。新材料必须更好、更便宜。
PP-Matrix聚丙烯材料含有NFK天然纤维增强的塑料材料。但是，只有在石油价格进一步上涨的时候，在可以自由地支配新产品的研发资金时，新材料的研发才有可能。巴斯夫公司塑料技术部的负责人Willy Hoven-Nievelsten博士指出：虽然原油价格出现了暂时性的下降，但是这种降价不会持续下去。尽管如此，巴斯夫公司仍然不打算进入天然纤维的经营领域之中。
Hoven-Nievelsten博士认为使用天然纤维材料只会抬高合成塑料的价格，而且PP-Matrix聚丙烯合成材料的技术特性仅能满足汽车发动机舱盖生产的需求。巴斯夫公司研究的重点集中在基础化工材料的转换方面，即基本化学技术转化：将以古生物演变成的石油、天然气等原材料转换到以纤维素、糖和淀粉为原材料上来。也就是说，生物分子的碳分子链接和生物工程塑料的工业化生产，也包括了天然纤维增强的PP或PUR塑料。
新研发的生物工程塑料
生物工程塑料的研发从20世纪70年代的第一次石油危机时就开始了。目前，市场上已经有三种类型的生物工程塑料：淀粉类，聚乳酸类(PLA，Polyester)和纤维素类，其中最重要的是透明的PLA。使用PLA塑料既可以用于制造能够在短时间内分解的包装膜，也可制成长期使用的饮料瓶，如饮料瓶和酸牛奶瓶，当然还可以制造成汽车工业所需要的产品。美中不足的是，PLA塑料所能承受的工作温度为60℃，即不能超过它的软化点温度。2005年，全球生物工程塑料的年产能力约为30万吨，其中14万吨产自美国的天然工程材料生产厂。
除了上述三类新型生物工程塑料，利用生物工程技术生产的PHB(Polyhydroxyfetts?uren)多羟基醋酸材料大概算的上是第四类生物工程塑料了。PHB有着与石油化工技术生产出来的PP材料非常相似的性质，是一种可以生物降解的材料，熔点高于130℃，并可形成透明的薄膜。由于PHB的价格低于每公斤5欧元，所以全球有许多企业都打算开始生产这种材料了。
巴斯夫公司的举措
2005年底，巴斯夫公司确定了自己的发展目标，决定投入5.2亿欧元，在2008年完成原材料的研发工作。他们将最大的希望寄托于一种工艺技术——利用这一技术可以按照化学方式从纤维素中生产出聚丁酸。而巴斯夫公司的负责人Hoven-Nievelstein博士说这项研究工作目前还处于“幼儿园;阶段，最少需要25年的时间才能发展成熟。到那时，恰好能及时替代古生化原材料制成的塑料，用于高要求的汽车前端部件的生产中了。Hoven-Nievelstein博士还透露，为了进行工艺技术的验证，或者作为汽车生产厂市场推广的工具，各种生物工程塑料零部件很早就开始在汽车的大批量生产中试用了。
立达公司的Bernd Uwe Wulf先生则做出了更准确的估计：在今后三年，在汽车行业相关企业的议事日程中就会出现生物工程塑料的问题了。因为有关这种材料的研究已经进行了10～15年，在不断提高的石油价格的压力下，汽车制造商正处于一个关键的十字路口。因此，他们应学会按照未来的观点、以技术为主导的观点应用可再生原材料。
关键的十字路口
日本的情况告诉我们：汽车制造业必须在这个十字路口处做出选择。作为德国汽车工业的主要竞争对手，丰田公司和马自达公司再次抢得了先机。马自达公司在2006年3月将新的环保生物工程塑料用于车辆的内饰，这种材料88％的成分是PLA，只有12％的成分来自石油化工产品。这种新材料比迄今为止所用的耐热60℃的PLA材料的抗冲击能力提高了3倍，耐热性能提高了25％；与PP材料相比，生产时所需的能源减少了30％。
而日本丰田公司则走得更远。1998年，他们就在Prius和Raum两款车型中采用了PLA塑料材料；2004年，他们在日本有了一个年生产能力为1000t的酶化生产设备。丰田公司计划在这一基础上进一步扩大其生产能力，到2020年，预计满足全球60％左右的生物工程塑料的需求。丰田公司还估计：到2020年时全球20％左右的塑料生产企业将转行，并计划在这一市场领域中实现380亿美元的销售收入。
生物工程塑料的应用实例也唤起了汽车工业新的幻想。可再生材料的市场潜力巨大，不论是生物工程塑料还是天然纤维材料，都将以是否具有市场竞争力为主导进入汽车制造领域。而在这些可再生原材料进入市场的过程中，原油价格的高低拥有决定性的作用。
作者：
2009-8-17