單車基械匠：全面解讀碳纖維輪組的價值究竟在哪裡？

全碳素和碳纖維誰好

大家好，歡迎大家收看新一期的單車基械匠。

無論是對於業餘玩家，還是經常參加比賽或者專業運動員來說，碳纖維輪組的吸引力都是與生俱來的無法抗拒。幾乎每一個碳纖維輪組的廠家都在或多或少的告訴你，他們的輪組可以為你節約多少時間，節省多少能量。並且也有不少的一線廠家還拿出了風洞試驗資料來證明他們的碳纖維輪組有多優秀。但是，這是否就意味著碳纖維輪組就一定物有所值呢？下面我們根從這幾年流行的框剎和碟剎碳纖維輪組以及“無標”輪組等方面來分析一下。

當玩家考慮對自己的愛車升級時，幾乎沒有哪個部分會和輪組一樣如此具有吸引力。即使目前網際網路如此發達，玩家得到的資訊量如此洶湧。但是，當我們考慮升級時，輪組所帶來的選擇問題仍然會比升級其他配件來的要複雜。

無疑，成品輪組已經大大的降低了玩家在選購輪組時的難度。我們不必再像多年前那樣，透過選購配件，然後組裝成輪組（其中還要考慮相容性和匹配的問題）。如今數十種的現成輪組等待玩家選擇，價格區間也足夠廣泛，不同輪組之間的資料也方便了我們實時的進行比較。簡單來說，如今升級輪組，比過去更簡單，更容易，更方便。

而在輪組市場的頂端就是碳纖維輪組，也是所有玩家最終的升級歸宿，它有望提高車手的速度和車輛的效能。不過，這些輪組的成本也往往很高，雖然隨著碳纖維輪組市場的增長和發展，現在已經大有超越鋁合金輪組的趨勢。這其中，營銷起到了巨大的作用，讓更多的玩家對輪組的空氣動力學效能有了新的認識。

這些年，碳纖維輪組市場的組成已經發生了微妙的變化。曾經，由於其早期材料成本的高昂以及先期的高研發成本投入，導致了碳纖維輪組製造商的產品也是價格昂貴。然而，隨著近十多年的技術滲透和中國腳踏車製造業的崛起，讓製造成本得以大大降低，越來越的品牌開始湧入到碳纖維輪組的競爭中。

曾經價格高昂的碳纖維輪組，如今變得越來越便宜

雖然現在去懷疑整個輪組行業是否會放棄鋁合金而全面轉向碳纖維還為時過早。但是反觀如今已經被邊緣化的鋁合金車架，又有多少人在20年前就預測到碳纖維車架會成為如今市場的主流呢？誰還記得當年有多人因為其高昂的價格和未經證實的可靠性而進行過唇槍舌戰？如果你也從當年走過，應該還會記得論壇裡的激烈辯論。

營銷是否是碳纖維輪組價格高昂的元兇？

如今，碳纖維複合材料的優點幾乎是人盡皆知，高強度低重量是它吸引玩家的最大特質。實際上，在20世紀90年代引入的碳纖維輪圈給設計和製造輪組帶來了巨大的飛躍。

回想一下我們在介紹campagnolo歷史的時候提到的shamal（瞎貓）輪組：鋁合金材質，40mm的框高，約2kg（1980g）的重量。這在如今看來幾乎是不可接受的，不過在當時卻是空氣動力學設計的突破。相比之下，同樣還是shamal，當使用碳纖維材料時，立馬就有了300g的減重。

二十年後，碳纖維輪組的框高更高，而重量還不到1500g（特別是管胎版本），而且最輕的輪組重量已經遠低於1000g。

一方面，碳纖維材料所具備的高剛性-重量比，可以以相同的重量在橫向和徑向剛性上輕易的和鋁合金輪組具有相同的效能，並且往往還是超越鋁合金輪組得。另一方面，碳纖維給輪組最終的外形提供了非常大的自由度，可以讓輪組製造商以一種在鋁合金輪組上從未有過的方式來設計製造最終的產品。

雖然早期shamal上深V造型的NACA低速翼型輪框在空氣動力學上是合理的，但是早期這種造型的輪框之所以普及的根本原因還是對於鋁合金輪框製造來說會更容易。90年代，Hed和Zipp在研究中很快證明，更寬、更圓的輪圈輪廓會在空氣動力效能上更具優勢，但是這種形狀的輪圈最終還要等待碳纖維材料技術成熟後才有望引入。

如今，像這種圓形輪圈（胖圈）已經開始普及起來，空氣動力效能也開始成為銷售市場上的商品，幾乎每一家有所“作為”的輪組製造商都會拿出自己的風洞測試結果或者是流體計算力學資料放在自己的產品介紹中。讓那些決定購買輪組，並希望收到最大邊際收益的玩家，可以透過他們提供的輪組資料（比如阻力，風阻係數，重量等）來權衡自己的選擇。

不過，即便如今碳纖維輪組製造商依然在增加投入，透過新的設計和測試來不斷完善自己的產品，碳纖維輪組的價格還是在不斷的降低。這其中並不是因為像Zipp或者ENVE這種一線品牌的降價所導致，而是因為其他激增的二三線品牌。這些品牌通常會選擇以更低製造成本的方式，也就是常說的OEM，他們不用建立自己的生產線，只要有自己的商標就可以。雖然這些產品都非常類似，但是他們又通常會與成熟產品之間在重量和效能上很接近，同時又可以在價格上低於這些成熟品牌。這除了增加了市場的競爭，也為玩家提供了更多的選擇。

可以說近幾年來，碳纖維輪組的普及已經隨著其價格的下降而提高。不過當你要考慮在這個時候購買碳纖維輪組時，雖然便宜，但是你還是要考慮它的一些缺點。

效能的提升相對較小

雖然從風洞測試的資料中可以明顯得看出差別：高框輪組比低框輪組（碳纖維或者鋁合金）具有更多的空氣動力學優勢，但是如果從腳踏車和玩家的角度來看，這些節省的幅度卻很小。實際上，在沒有高度可控的試驗條件下（真實使用環境），這些節省的時間和能量通常很難被複制。

另外需要指出的是，通常對於風洞測試中輪組的試驗資料，都是在經過高速且長時間的測試才獲得的。另外就是測試輪組所宣稱的阻力減小並不適用於所有的風向，因此，車手相對於風向的微小變化就會對資料產巨大的阻力變化。再有就是腳踏車也會產生影響，從而進一步減少輪組在現實中給車手帶來的增益。

因此，任何輪組製造商所承諾節省的時間和功率，在真實的使用環境下都是無法完全一致的實現理論最大值的。比如，你打算從老舊的輪組（比如32孔的鋁合金輪組）升級到氣動碳纖維輪組，那麼速度和效能的提升無疑是切實可見的。不過你不太可能感受出一個品牌和另一個品牌之間的細微變化。

上圖是一個典型的輪組在風洞實驗中產生的阻力資料圖。需要注意的是，許多輪組在10-15度的偏航角度之間的阻力特性下降明顯，這表明任何輪組的最低阻力只能在離散角度而不是在更寬泛的角度下得以實現。（資料來自bontrager 2011年關於Aeolus D3輪組的開發資料白皮書）

考慮到以上的所有這些因素，除非你除了會購買碳纖維輪組以外還會投資其他的氣動裝備，否則，單單從碳纖維輪組所提升的效能上來說，你很難感受到它所帶來的邊際收益價值。這包括了在腳踏車上的氣動騎行姿勢，輪胎的寬度和壓力，空氣動力學車架以及氣動頭盔等等的配合。

輪框制動是碳纖維輪組的致命弱點

如果你一直在使用鋁合金輪組，你會發現碳纖維輪組會讓你感覺根本停不下來。我有個朋友剛買了zipp 303火鳥，他反應和之前的C40相比，制動力不是差了一星半點，在沒有適應的情況下，下坡路況甚至比使用之前的C40用時還要慢。近年來，製造商一直在努力提高碳纖維輪組的制動力，以期待它越來越接近鋁合金輪框的制動效能。然而，既便如此，在長時間的大力剎車後，剎車邊過熱仍然會導致碳纖維剎車邊脫層、鼓包或者是輪胎爆胎。

影片：為什麼碳纖維輪組會鼓包或者炸裂，這種情況是否在保修範圍？ - 西瓜影片

因此，為了減少剎車中產生的熱量，各種碳纖維專用剎車皮也是應運而生，許多買家都被輪組製造商要求搭配使用他們的專用碳纖維剎車皮。然而，既便這些剎車皮可以降低輪框過熱的風險，但是依然不能解決剎車時產生的熱量。

另外，透過仔細選擇剎車邊所使用的耐熱樹脂也有助於提高碳圈的耐熱效能。不過，這種對應策略所能解決的問題是有限的，因為提高輪框的玻璃化轉化溫度會讓碳纖維材料更脆，且更容易受到衝擊而損壞。（PS，幾年前我遇到過一對聲稱可以使用普通剎車皮的碳纖維輪組，後來在使用中就出現了扒胎時，輪框邊緣碎渣的情況，雖然碎裂不大，但是真的很脆。）

即使是保守的玩家也越來越開始重視碟剎在公路車上的重要性，尤其是當它和碳纖維輪組一起時。

所以，由於熱量而導致的碳纖維輪組損壞是一個不幸，且無法迴避的缺點。實際上，有些品牌甚至還在保修範圍內排除掉了熱損傷。不過，這並不是說碳纖維輪組在使用中是危險的，但是玩家必須在使用中注意這些變化（制動力減弱，儘量避免長時間大力剎車），而這在使用鋁合金輪框時就不需要。

不過，當碟剎遇到碳纖維輪組的時候，這種擔憂就完全消除了。實際上，如果從制動性，安全性和耐用性上來考慮的話，碟剎碳纖維輪組會比耐熱樹脂以及專用剎車皮帶來的效果更好，更具吸引力。而增加的重量對比增加的優點，就要看車手最終的需求了，不過就目前來看，碳圈已經成為所有了所有碟剎公路車的標準配置。

強度以及耐用度如何？

碳纖維材料在腳踏車上的應用已經發展了20多年，坦白的說，現在對於碳纖維車架的強度問題的關注度已經越來越低，這已經是最基本的素質。同樣，對碳纖維輪組的信心也在增加。曾經只在比賽日才使用的碳纖維輪組，如今已經越來越多的被作為日常訓練輪使用。

不過，既便如此，碳纖維材料依然容易受到衝擊而導致損壞。所以一旦發生碰撞，或者遇到大的衝擊（比如嚴重的路面衝擊）時，有可能你就要花費高昂的維修費用來進行維修或者更換。這也是碳纖維材料最大的劣勢之一，不僅購買成本高，而且維修和更換的成本也很高。

基本上很少有輪組製造商會在宣傳中去營銷自己的輪組強度。而關於剎車邊的耐用性的資料也很少，或者製造商根本不願意公開這些資料。有訊息指出，雖然碳纖維的剎車邊相當耐磨，但是並不會比鋁合金輪圈的剎車邊耐用。

即便如此你也大可不必擔心強度問題，目前包括很多山地車手或者速降車手在內，都開始有使用碳纖維輪圈參加比賽。這也從側面證明碳纖維輪圈除了會在空氣動力學方面對公路車手具有吸引力以外，在其他領域同樣具有吸引力。

雖然廠家在碳纖維在耐用度和強度上給與了承諾，但是對於每一種碳纖維製品來說，都會帶有與生俱來的製造缺陷，這些缺陷和製造過程中產生的皺紋和空隙有關。這些缺陷用肉眼觀察是看不到的，雖然有足夠的冗餘量來抵消這些結構缺陷，但是並不排除這些缺陷會對產品壽命產生深遠的影響。

類似的，除了超聲波和X光檢測之外，衝擊也會產生外觀上無法察覺得亞結構分層。因此，看似外觀無害的碰撞可能會破壞輪框內部結構而不會留下任何痕跡，直到它在之後的某次使用中嚴重損壞。

替代方案

雖然碳纖維輪組以其各種優勢（包括效能和外觀）吸引著車手，但是這並不意味著它能滿足每一位車手的需求。例如，預算有限的車手基本不會考慮碳纖維輪組，而鋁合金輪組則會在這一類別中佔據主導地位。我對有這方面需求的選擇建議是，在最輕的重量，以及剎車和車架可以相容的範圍內，儘量選擇更寬輪框的輪組。

而對於喜歡多功能性的低框輪組的玩家來說，鋁合金輪組也會更具優勢，因為在這類低框輪組上，鋁合金輪組在重量上也會具有一定競爭力，並且有更優秀的制動力，也不用考慮剎車邊過熱的情況。

鋁邊碳圈就是解決剎車邊過熱的一種解決辦法。

當然，更高的輪框總會對玩家更具吸引力，而鋁邊碳圈也應運而生，比如shimano的C40/C60，HED的 Jet系列和Swiss Side的Hadron系列都能在保證碳纖維輪組重量的同時又不影響制動效能，避免輪框過熱的風險。

“無標”的碳纖維輪組能用嗎？

網購現在已經發達到足不出戶就可以瀏覽全球商品，你一定也發現了網上有非常多的超級便宜的碳纖維輪圈和輪組（有些低到令人咋舌）。從表面上來看，這些產品也有光鮮的外表，偶爾也會有一些買家曬出照片，讓人看起來感覺很划算。

但是，即便你購買後不考慮售後和保修，也同樣存在很多風險。在最壞的情況下，這些輪圈內可能會充滿空隙，這會導致在使用時碳纖維分層。而這些缺陷用肉眼是觀察不到的，因此在沒有更先進的儀器進行監測的情況下，你根本沒有辦法分辨那些產品有缺陷，而那些產品沒有。

當然，這並不是說所有的無標輪組都會有缺陷。事實上，碳纖維層之間出現縫隙的風險適用於所有的產品。不同之處在於，成熟的製造商通常可以透過強大而完善的製造流程和質量把控來降低這種風險。

並且這也並不意味著所有的無標碳纖維輪圈或者輪框都是在這種高風險狀態下生產的。但是，沒有強大的售後，你就很難保證這些產品是在什麼樣的情況下被製造出來的，也許只有你下單他們才會製造，而唯一的一對就要看你的運氣如何，這和你花多少錢來購買是沒有關係的。

碳纖維輪組市場正在變得越來越廣闊

碳纖維輪組市場也和碳纖維腳踏車的走勢一樣，隨著時間的推移，新品牌的低價產品越來越多，而不是整個產品線都在降價。就像上邊提到的，技術越來越成熟，材料成本和早期相比也更低，勢必會有越來越多的公司加入，這就會和更昂貴的品牌之間形成競爭。

現在，你不要一兩萬的價格，就可以購買到具有完整售後和質量保證的便宜的碳纖維輪組。比如國內知名大Pro徐剛代言的ProKey輪組，再比如最近很火的靜藤輪組，都以頂級的配置和不到進口品牌一般的價格就可以購得。這兩個品牌都沒有定位於與市場領導者競爭，但他們都為碳纖維輪組開闢了新的領域，為市場提供了更為優質低價的選擇。

十五年前，這種價位的碳纖維輪組會讓人感覺是開玩笑。在未來一兩年看到越來越多的品牌加入到碳纖維輪組製造中將會是讓人欣喜的事情。就像碳纖維車架那樣，更多的產品加入將有助於提高碳纖維輪組整體的吸引力和佔有率。

最後的想法

雖然在碳纖維輪組上有一些缺陷，但是碳纖維輪組也為玩家提供了更多的優勢，尤其是對於以效能為導向的車手。並且隨著碟剎公路車的普及以及越來越多的便宜輪組的出現，碳纖維輪組將必然會離你越來越近。

雖然這並不意味著未來幾年所有的玩家都將被迫使用碳纖維輪組，但是，至少鋁合金輪組將繼續存在於中低端公路車上，並且只要框剎公路車依然存在，鋁合金或者鋁邊碳刀輪組就依然會有存在的意義。

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