筆記本材質戰爭：從塑料和鋁合金，到立體成型四面碳纖維
作為一個鐘愛筆記本多過手機的人，在很長的一段時間裏，我對 1KG 是存有執念的。在我心裏，1KG 以下的筆記本才稱得上極致的輕薄本。
到了 2021 年，市面上重量在 1KG 以下的筆記本已經不是鳳毛麟角，但也沒多到如恆河沙數那樣俯首皆是，不過與往年不同的是，今年年初上市的兩款 900 多克的筆記本卻足夠讓人產生興趣。
▲ ThinkPad X1 Nano，重 907 克
一款是聯想的 ThinkPad X1 Nano，還有一款則是 VAIO Z 2021 新款。前者 13 英寸僅重 907 克，後者 14 英寸僅重 958 克。而且關鍵是，後者還採用了英特爾 i7-11375H 標壓處理器，主頻 3.30GHz，通過 Turbo boost 3.0 可達 5 GHz。這意味着什麼呢？意味着不光是低壓輕薄本進入了 1KG 的範圍內，現在連性能本也來到了 1KG 俱樂部。
▲ VAIO Z 2021 新款，重 958 克
性能本之所以難以做到輕薄，是因為面對動輒 35W TDP 的 CPU，被動散熱或者小風扇是鎮壓不住熱量的，最終會導致降頻，難以發揮硬件的性能，所以就要在主板上把風扇做大做多做強，還要鋪上熱管幫助散熱，這些新配件既佔用空間還增大了重量，所以很長的時間裏，性能和輕薄難以兼得。
性能本進入 1KG 俱樂部這個話題的另一面，其實就是筆記本材質戰爭：為了讓筆記本變得輕薄，各家廠商在材質上下的功夫，並不比在性能升級上少。
在此之前，愛範兒已經討論過《手機顏色戰爭》和《手機材質演變史》，在手機上，材質往往是為顏色、質感、信號和充電方式服務，這些因素疊加在一起，決定了現在高端機以金屬中框加玻璃後蓋為主流的大一統方案。
而在筆記本上，機身材質有着不一樣的定位：它需要足夠強大，保護脆弱的屏幕以及主板。也需要足夠輕便，照顧同樣脆弱的肩膀和腰椎。
▲ 東芝 T1100 筆記本，真正意義上的首款筆記本電腦
在很長很長的一段時間裏，筆記本的材質被塑料材質主導，就像塑料主導手機機身材質那樣。從東芝 T1100 到 IBM Convertible 5140 這些筆記本初期的創世神作，到現在不少的中低端學生本上，塑料從未淡出過工程師和用户的視野。
畢竟塑料便宜，輕便，可塑性強，易加工，強度和柔韌性都不錯，説是最好馴服的材料也不為過。
不過塑料的缺點也會在筆記本身上放大，諸如想要達到一定強度的話，那塑料的厚度就很可觀了，並且相比於金屬等材質，塑料導熱能力差，不利於散熱。還有就是很難做出上佳的質感，所以在高端筆記本的 A 面上，基本上沒有出場機會。
在體現各家制造和設計水平的旗艦輕薄本上，材質戰爭正式打響。
在這場戰爭中，鋁合金就像俄製 AK-47 一樣常見，它的高光時刻當屬 2008 年喬布斯從牛皮紙袋中拿出初代 MacBook Air，它在當時有足夠令人震撼的輕薄和質感。
不過初代 MacBook Air 不是最早使用鋁合金材質的筆記本電腦，畢竟在從 2003 年開始蘋果就在 PowerBook G4 改款上使用了鋁合金，更早之前的 PowerBook G4 則使用了昂貴的鈦合金。
初代 MacBook Air 很可能是蘋果第一次在電腦上嘗試鋁合金 CNC 一體成型工藝，然後在二代 MacBook Pro 上官宣了這一工藝，直到今天，幾乎全系蘋果產品都在和鋁合金以及 CNC 工藝發生關係。
▲ 戴爾 XPS13
另一家在筆記本上對鋁合金加工工藝有所心得則是戴爾，在其顏值擔當產品線 XPS 上，一直以來的主要機身材質也是鋁合金：6000 系列鋁金屬配合 CNC 一體成型技術，和蘋果如出一轍，稍有不同的則是一些細節層面的拋光和切割工藝。
惠普的旗艦系列 Spectre 包括華碩的高端輕薄本靈耀（ZenBook）也是如此，都對鋁合金偏愛有加。而在更早之前，其實 ZenBook 在筆記本的 A 面上使用過一段時間的康寧大猩猩玻璃，但演奏完這段插曲之後，華碩還是回到了鋁合金的主旋律中。
相較於塑料，鋁合金毫無疑問是更適合輕薄本的材質，基本上塑料有的優點它都具備，甚至更加堅固更具質感。
即便如此，鋁合金只能説是優秀，但還談不上極致，因為在 1KG 俱樂部裏，幾乎找不到鋁合金的筆記本。一定強度的鋁合金就是有這樣的矛盾：它足夠輕了，但還是有點兒重。
一般的 6000 系鋁合金（6061-T651）比重是 2.70 g/cm³，相比於比重達到 7.8g/cm³ 左右的鋼鐵自然是輕得多，但是要想進入 1KG 俱樂部，這樣的比重還是多了一點。因此工程師們想到了其他材料：鎂合金。
鎂比鋁更輕，用鎂做合金基底可以在一定強度之下獲得更輕的重量，一般來説，鎂合金（鎂鋁合金）的比重 1.80 g/cm³ 左右，是鋁合金的三分之二，在機身材料中使用大量的鎂合金，能有效的降低筆記本的重量。
▲ LG Gram 14
比如惠普的 Elite 蜻 13.3 英寸，就是因為採用了鎂合金材料，就剛剛可以進入 1KG 重量範圍內，同樣堪堪過線的還有 11 代 i5 款 LG Gram 14 英寸版，重量 999 克，也是採用了名為碳鎂合金（學名是鎂基碳納米管增強複合材料）的新材質。
可以預見到，未來將會有更多的筆記本會採用鎂合金，其實分辨鎂合金和鋁合金非常簡單，一般而言，鋁合金會有強烈的金屬質感和光澤，而鎂合金則看起來就更像塑料一些，很難做出亮面的效果。諸如 Surface Book 也使用了一部分的鎂合金，有一種韜光養晦的感覺，而很多人也誤以為 LG Gram 使用的塑料材質。
▲ 10 年前的碳纖維筆記本
在 MacBook 點開鋁合金科技樹的差不多時間，另一邊的 VAIO 則點開了另外一條科技樹：碳纖維材料。碳纖維材料比重和鎂鋁合金差不多，從 1.50 g/cm³到 2.00 g/cm³ 不等，但是強度卻高出一個數量級，並且不會有金屬疲勞，化學性質非常穩定。
雖然碳纖維材料一直以先進高端著稱，但它用在筆記本上已經十幾年了，用得最多，用得最好的當屬本文開頭提到的 2 個品牌：VAIO 和 ThinkPad。
在 10 年前，VAIO 就能造出 1KG 左右的碳纖維輕薄本了，而後面 ThinkPad X1 乾脆把主力機型命名為 ThinkPad X1 Carbon。
直到今年，這兩個品牌分別拿出了各自的得意之作：VAIO Z 2021 新款和 ThinkPad X1 Nano 。
正如鋁合金和鎂合金的加工工藝在過去十幾年裏有了長足進步那樣，其實碳纖維複合材料的加工工藝也得到了進步，VAIO 還在繼續點這條科技樹。
一般來説，其實説使用了碳纖維的筆記本，其實大多隻是在 A 面使用了碳纖維材料，比如 ThinkPad X1 Carbon 和 ThinkPad X1 Nano，也有戴爾 XPS13 在 C 面使用碳纖維材料的個例，為什麼它們不多用一點呢？是捨不得嗎？其實是做不到。
因為碳纖維材料太硬了太剛了，很難被做成立體的，帶曲面的，這在塑料熱塑，鋁合金壓鑄或者 CNC 上很容易實現的事情，卻有些「強纖所難」了。
不過在 VAIO Z 2021 新款上，VAIO 已經做到了機身四面都採用碳纖維材料，也就是立體成型碳纖維機身。
▲ VAIO Z 2021 款碳纖維「堅固的形狀」
但其實，從一兩個面用碳纖維材料，到立體成型四面碳纖維機身，中間是一段跨越。
最開始的時候， VAIO 並沒有考慮在這款電腦上這麼做，只是考慮在 A 面和 D 面採用碳纖維，後面又改成四個面都上，但是新的問題出現了，如果只是四面採用平面的碳纖維，其他地方用塑料來過渡的話，那也只是「用到了堅固的材料，而不是堅固的形狀」。
所以 VAIO 內部很糾結，畢竟日企風格是循序漸進，但只在兩個面或者四個面上用碳纖維，產品上不夠有説服力。最終公司的討論結果是，為了粉絲，為了創新，也為了挑戰，決定嘗試去把堅固的材料，做成堅固的形狀。
因此，在 VAIO Z 2021 款上，工程師將頂面和邊框一體化，並使掌託部分的前部向底部彎曲，通過形成立體的形狀，讓各部分更加堅固和輕巧。當然，這也得使用類似於金屬成型的卷壓加工（通過對金屬板施加壓力，擠壓成型的加工技術），正確的説並不是被擠壓，而是將拉伸的碳纖維沿着芯材放入內部的做法。
最終，四面立體碳纖維材料的運用，能夠比使用傳統材料輕上 100 多克，剛好彌補因為增加風扇和熱管帶來的重量壓力，最終在一款 14 英寸標壓處理器機型實現 958 克的重量。
説到這裏，總在討論材質對於筆記本重量和強度的影響，未免有些直男思維了。
在另一條材質線上，原木，竹子和皮質的使用，則是審美層面的故事了，也誕生過一些或經典或美型的產品，但終歸是小眾之作，天然材料的高價格和難以規模化，使得它們難以在筆記本電腦這種大規模工業品上運用。
唯一不變的是，這場筆記本材質戰爭不會停止，永遠會有更輕更強的材質出現，也許再過個幾年，1KG 俱樂部裏已經人潮擁擠了。
資料來源：愛範兒（ifanr）