科思创：复合材料的民主化设计

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科思创的Maezio连续纤维增强热塑性材料（CFRTP）已经在高端空调海尔卡萨帝上成功应用。现在，Maezio被中国运动鞋品牌Bmai用在他们的限量版运动鞋的鞋帮上。

David Hartmann，居住在上海的科思创高级副总裁说：“科思创从2011年将全球总部设在上海，全球衰退后，我们认识到中国为我们产品的最大的单一市场，正因为如此，不可能只将总部设在欧洲，而在这里发展我们的业务。”他解释说，科思创在德国和美国有完善的基地，而在亚洲有Maezio热塑复合材料发展强劲的基地。

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中国优先

“我们看到，最前沿和最令人兴奋的消费品发展是在中国，”Hartmann继续说，“原因之一是中国消费者非常宽容。他们愿意尝试新技术，然后继续进行下一个迭代。如果您能够跟上迭代速度，那么就很容易找到新的机会。”

合作伙伴关系以及整个供应链上的合作始终是材料供应商的核心——在杜邦，我们与诺美克斯纸业的直接客户、核心制造商、面板制造商以及波音/空客一起合作，这是科思创在中国的做法向前迈出的一步。“在与Bmai的合作中，我们每天通过数字通信应用程序来回讨论和发送设计信息2-3次。重要的是不仅传达你成功的信息，还传达你失败的信息。这与欧洲和美国的标准很不一样。”

另一个不同的方法是直接通过阿里巴巴1688.com平台对中国市场进行抽样调查，阿里巴巴是中国最大的B2B数字市场。“这不仅仅是一个销售平台，”Hartmann说，“我们正在使我们的产品更容易接近，这使得客户更容易测试材料，并有助于推动采用热塑性复合材料。”一个1公斤33米长120毫米宽的单向碳纤维/聚碳酸酯胶带的售价488元。尽管这是1688.com上唯一的Maezio产品，科思创也已经将定制尺寸的片材和宽度为120-730毫米的带子以及3k的机织替代品商业化。

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为每个人提供的性能

这种新的合作关系的一个原因是：复合材料是可定制的。或者说，如科思创所偏好的那样，是可调的。Hartmann说：“当我们制作中底时，我们精确地调整一个方向的刚度和另一个方向的柔韧性。对于每一位鞋业顾客/合作伙伴，我们正在与他们中的一些合作，我们正在根据他们希望的鞋子达到的目标设计一个稍微不同的性能范围。用热塑性复合材料，你可以大规模地实现这一目标。”

他指出，科思创已经用各种材料制鞋很长时间了，而且热固性复合材料可以追溯到上世纪80年代。“耐克在鞋帮和鞋底使用它们，但它们主要是为了美观，”Harmann回忆道。“然后是Nike Vaporfly 4%，他们设计了一只鞋来帮助克服2小时的马拉松障碍。在跑步中，除了鞋子，你跟路之间没有任何东西。耐克公司声称他们在那双鞋中使用了复合材料和其他技术，使跑步者的4%的能量返回到他们身上。他们现在有足够的数据表明穿这只鞋的跑步者获得了4%的优势。”

但是Bmai和科思创并不想仅仅帮助精英运动员获得这种类型的表现优势。Hartmann说：“这是Bmai和我们在Maezio的团队联系的地方。”Bmai是一家不同寻常的公司，”科思创全球产品专家Cholthee Chandrachoti补充道，“他们从中国顶尖的运动品牌中脱颖而出，但几乎把自己树立为反文化。”（注：Bmai的英文意思是“做你自己”。）它们位于北京最大的娱乐公园的中间，每个员工都有一个跑步目标。他们致力于向所有人开放运动，强调每个人都有权利帮助自己跑得更快，达到最好。”她补充道，在中国，现在每年有1000多场马拉松比赛。

改变传统消费者的应用

这种运动民主化的想法很有意思。Chandrachoti说：“我们已经收到客户关于为女性设计的解决方案的请求，比如高性能高跟鞋。他们需要前脚的灵活性，但是足弓的刚性更强，然后当你移动到脚跟时需要更多的支撑。然而，制造商并不希望组装许多不同的材料和零件。他们想要一个零件。我们可以通过Maezio实现这一点。”

Hartmann列出了各种潜在的鞋组件，包括中底、脚趾帽、鞋帮和外底。“中底位于鞋垫顶部和外底之间，”他解释说。Chandrachoti补充说：“鞋的设计者试图找到一种密度很高的材料来支撑鞋子，但也可以起到缓冲和耐用性的作用。”旋前运动是另一个关键功能，影响运动时的足部健康、稳定和控制。旋前运动是脚在走路或跑步时左右运动。如果你内旋过度，也就是说，你的脚向内翻得比平时多，那么你的鞋应该有助于均匀地分布冲击力并增加稳定性。如果你内旋不足，也就是说，你的脚向内滚动得比平时少，那么你的鞋应该提供更多的缓冲来吸收额外的垂直力和冲击。“鞋制造商希望为具体动作或一些列动作增加刚度，缓冲和/或灵活性，”她解释说，“这种可调性受到传统材料的限制，这些材料的重量也需要减少。热塑性复合材料为这两个问题提供了解决方案。”

这是Bmai首次涉足热塑性复合材料，并类似一种测试案例。“他们的目标是保持价格实惠。Bmai的零售店不多，70%的销售额都在网上。他们仅有的少数几家商店被称为‘体验中心’，为顾客提供关于他们产品的介绍。”因为Bmai在广告或大额市场营销上花费不多，所以他们的一双鞋的平均价格低于100美元。

广泛的选择与可持续性

聚碳酸酯（PC）是Maezio产品商业化的第一种材料，因为科思创具有广泛的专业知识和能力。Chandrachoti说：“Bmai的解决方案是PC，但我们正在筛选一系列鞋用材料。我们有十种不同的材料用于测试,包括热塑性聚氨酯(TPU)。”

关于可回收性，Hartmann说，到2024年，欧盟希望禁止一次性使用塑料。“我们已经在市场上回收等级的PC，我们正在寻找Maezio的回收，但我们需要最初的合作伙伴谁想要开发这个。我们不能单独做这件事，因为它涉及整个价值链。”他断言，热塑性复合材料具有比热固性塑料更可持续的潜力，因为废料被切碎、重塑或转变成注塑复合材料。Hartmann指出：“Maezio的闭环回收需要建立一个专门的价值链。但我们在海尔的工作中确实做到了这一点。八个多月来，我们的技术团队访问了中国的大量合作伙伴，使这个计划得以实施。但是，这种伙伴关系和可持续性是化学工业和复合材料工业的未来。”

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其他应用

Hartmann认为Maezio湖为轻量级解决方案提供宽范围的应用。“我们有一些商业自动化项目正在进行，并正在和一些主要的笔记本电脑制造商对话。”他说“笔记本电脑行业想让它们变得更薄和更轻”，然而，僵硬的外盖必须足以保护电子部件。一些制造商已经使用镁合金外表面的商业笔记本电脑，但有一些供应链方面的问题并且Maezio提供设计灵活性包括各种表面设计。

电池包和行李箱都在发展。“我们有一个行李箱的材料，有独特的外观和轻质的性能，”Hartmann说，“我们已经解决的深拉成形结构的问题。特别在行李箱的角，是很困难的。当我们完成这些，我们真的感到成就感以及展示了我们满足工业需求的能力。”这种设计也帮助Maezio在自行车和其他体育用品的发展。

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高性能，高产量，低价格？

有趣的是，Maezio目前所有的开发项目都是针对生产量相对较高的消费品的。Hartmann说：“对于像鞋垫或笔记本电脑盖这样的小零件，你看到的是百万的年销量。这就是热塑性复合材料的优点发挥作用的地方。用热固性塑料，这个体量很难。对于我们的材料，这不是问题。为什么不呢？因为快速成型周期是可能的，通常测量在1-2分钟，下降到秒。尽管如此，作为一个新起点，我们认为我们的工作是了解这些行业和市场，以便更好地理解它们的需求，以及我们必须做些什么来满足它们的需求。”

Hartmann说，“中国制造的含义正在改变。“这里有一种强烈的设计崇拜，但它与民主化的愿望相结合。他的目标是让每个人都能接触到款式和性能。”他列举中国的电子制造商小米为例。“他们以生产高质量的电子产品而闻名，但价格较低，”他解释说。“他们承诺只获得5%的利润率，并且瞄准大量客户。通过Maezio，科思创CFRTP与这个市场和产品发展同步。我们允许人们体验复合材料提供的设计、性能和生活方式优势——但没有兰博基尼那样昂贵的价格。”