「单车基械匠」全面解读碳纤维轮组的价值在哪里？
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无论是对于业余玩家，还是经常参加比赛或者专业运动员来说，碳纤维轮组的吸引力都是与生俱来的无法抗拒。几乎每一个碳纤维轮组的厂家都在或多或少的告诉你，他们的轮组可以为你节约多少时间，节省多少能量。并且也有不少的一线厂家还拿出了风洞试验数据来证明他们的碳纤维轮组有多优秀。但是，这是否就意味着碳纤维轮组就一定物有所值呢？下面我们根从这几年流行的框刹和碟刹碳纤维轮组以及“无标”轮组等方面来分析一下。
当玩家考虑对自己的爱车升级时，几乎没有哪个部分会和轮组一样如此具有吸引力。即使目前互联网如此发达，玩家得到的信息量如此汹涌。但是，当我们考虑升级时，轮组所带来的选择问题仍然会比升级其他配件来的要复杂。
无疑，成品轮组已经大大的降低了玩家在选购轮组时的难度。我们不必再像多年前那样，通过选购配件，然后组装成轮组（其中还要考虑兼容性和匹配的问题）。如今数十种的现成轮组等待玩家选择，价格区间也足够广泛，不同轮组之间的数据也方便了我们实时的进行比较。简单来说，如今升级轮组，比过去更简单，更容易，更方便。
而在轮组市场的顶端就是碳纤维轮组，也是所有玩家最终的升级归宿，它有望提高车手的速度和车辆的性能。不过，这些轮组的成本也往往很高，虽然随着碳纤维轮组市场的增长和发展，现在已经大有超越铝合金轮组的趋势。这其中，营销起到了巨大的作用，让更多的玩家对轮组的空气动力学性能有了新的认识。
这些年，碳纤维轮组市场的组成已经发生了微妙的变化。曾经，由于其早期材料成本的高昂以及先期的高研发成本投入，导致了碳纤维轮组制造商的产品也是价格昂贵。然而，随着近十多年的技术渗透和中国自行车制造业的崛起，让制造成本得以大大降低，越来越的品牌开始涌入到碳纤维轮组的竞争中。
曾经价格高昂的碳纤维轮组，如今变得越来越便宜
虽然现在去怀疑整个轮组行业是否会放弃铝合金而全面转向碳纤维还为时过早。但是反观如今已经被边缘化的铝合金车架，又有多少人在20年前就预测到碳纤维车架会成为如今市场的主流呢？谁还记得当年有多人因为其高昂的价格和未经证实的可靠性而进行过唇枪舌战？如果你也从当年走过，应该还会记得论坛里的激烈辩论。
营销是否是碳纤维轮组价格高昂的元凶？
如今，碳纤维复合材料的优点几乎是人尽皆知，高强度低重量是它吸引玩家的最大特质。实际上，在20世纪90年代引入的碳纤维轮圈给设计和制造轮组带来了巨大的飞跃。
回想一下我们在介绍campagnolo历史的时候提到的shamal（瞎猫）轮组：铝合金材质，40mm的框高，约2kg（1980g）的重量。这在如今看来几乎是不可接受的，不过在当时却是空气动力学设计的突破。相比之下，同样还是shamal，当使用碳纤维材料时，立马就有了300g的减重。
二十年后，碳纤维轮组的框高更高，而重量还不到1500g（特别是管胎版本），而且最轻的轮组重量已经远低于1000g。
一方面，碳纤维材料所具备的高刚性-重量比，可以以相同的重量在横向和径向刚性上轻易的和铝合金轮组具有相同的性能，并且往往还是超越铝合金轮组得。另一方面，碳纤维给轮组最终的外形提供了非常大的自由度，可以让轮组制造商以一种在铝合金轮组上从未有过的方式来设计制造最终的产品。
虽然早期shamal上深V造型的NACA低速翼型轮框在空气动力学上是合理的，但是早期这种造型的轮框之所以普及的根本原因还是对于铝合金轮框制造来说会更容易。90年代，Hed和Zipp在研究中很快证明，更宽、更圆的轮圈轮廓会在空气动力性能上更具优势，但是这种形状的轮圈最终还要等待碳纤维材料技术成熟后才有望引入。
如今，像这种圆形轮圈（胖圈）已经开始普及起来，空气动力性能也开始成为销售市场上的商品，几乎每一家有所“作为”的轮组制造商都会拿出自己的风洞测试结果或者是流体计算力学数据放在自己的产品介绍中。让那些决定购买轮组，并希望收到最大边际收益的玩家，可以通过他们提供的轮组数据（比如阻力，风阻系数，重量等）来权衡自己的选择。
不过，即便如今碳纤维轮组制造商依然在增加投入，通过新的设计和测试来不断完善自己的产品，碳纤维轮组的价格还是在不断的降低。这其中并不是因为像Zipp或者ENVE这种一线品牌的降价所导致，而是因为其他激增的二三线品牌。这些品牌通常会选择以更低制造成本的方式，也就是常说的OEM，他们不用建立自己的生产线，只要有自己的商标就可以。虽然这些产品都非常类似，但是他们又通常会与成熟产品之间在重量和性能上很接近，同时又可以在价格上低于这些成熟品牌。这除了增加了市场的竞争，也为玩家提供了更多的选择。
可以说近几年来，碳纤维轮组的普及已经随着其价格的下降而提高。不过当你要考虑在这个时候购买碳纤维轮组时，虽然便宜，但是你还是要考虑它的一些缺点。
气动性能的提升相对较小
虽然从风洞测试的数据中可以明显得看出差别：高框轮组比低框轮组（碳纤维或者铝合金）具有更多的空气动力学优势，但是如果从自行车和玩家的角度来看，这些节省的幅度却很小。实际上，在没有高度可控的试验条件下（真实使用环境），这些节省的时间和能量通常很难被复制。
另外需要指出的是，通常对于风洞测试中轮组的试验数据，都是在经过高速且长时间的测试才获得的。另外就是测试轮组所宣称的阻力减小并不适用于所有的风向，因此，车手相对于风向的微小变化就会对数据产巨大的阻力变化。再有就是自行车也会产生影响，从而进一步减少轮组在现实中给车手带来的增益。
因此，任何轮组制造商所承诺节省的时间和功率，在真实的使用环境下都是无法完全一致的实现理论最大值的。比如，你打算从老旧的轮组（比如32孔的铝合金轮组）升级到气动碳纤维轮组，那么速度和性能的提升无疑是切实可见的。不过你不太可能感受出一个品牌和另一个品牌之间的细微变化。
上图是一个典型的轮组在风洞实验中产生的阻力数据图。需要注意的是，许多轮组在10-15度的偏航角度之间的阻力特性下降明显，这表明任何轮组的最低阻力只能在离散角度而不是在更宽泛的角度下得以实现。（数据来自bontrager 2011年关于Aeolus D3轮组的开发数据白皮书）
考虑到以上的所有这些因素，除非你除了会购买碳纤维轮组以外还会投资其他的气动装备，否则，单单从碳纤维轮组所提升的性能上来说，你很难感受到它所带来的边际收益价值。这包括了在自行车上的气动骑行姿势，轮胎的宽度和压力，空气动力学车架以及气动头盔等等的配合。
轮框制动是碳纤维轮组的致命弱点
如果你一直在使用铝合金轮组，你会发现碳纤维轮组会让你感觉根本停不下来。我有个朋友刚买了zipp 303火鸟，他反应和之前的C40相比，制动力不是差了一星半点，在没有适应的情况下，下坡路况甚至比使用之前的C40用时还要慢。近年来，制造商一直在努力提高碳纤维轮组的制动力，以期待它越来越接近铝合金轮框的制动性能。然而，既便如此，在长时间的大力刹车后，刹车边过热仍然会导致碳纤维刹车边脱层、鼓包或者是轮胎爆胎。
因此，为了减少刹车中产生的热量，各种碳纤维专用刹车皮也是应运而生，许多买家都被轮组制造商要求搭配使用他们的专用碳纤维刹车皮。然而，既便这些刹车皮可以降低轮框过热的风险，但是依然不能解决刹车时产生的热量。
另外，通过仔细选择刹车边所使用的耐热树脂也有助于提高碳圈的耐热性能。不过，这种对应策略所能解决的问题是有限的，因为提高轮框的玻璃化转化温度会让碳纤维材料更脆，且更容易受到冲击而损坏。（PS，几年前我遇到过一对声称可以使用普通刹车皮的碳纤维轮组，后来在使用中就出现了扒胎时，轮框边缘碎渣的情况，虽然碎裂不大，但是真的很脆。）
即使是保守的玩家也越来越开始重视碟刹在公路车上的重要性，尤其是当它和碳纤维轮组一起时。
所以，由于热量而导致的碳纤维轮组损坏是一个不幸，且无法回避的缺点。实际上，有些品牌甚至还在保修范围内排除掉了热损伤。不过，这并不是说碳纤维轮组在使用中是危险的，但是玩家必须在使用中注意这些变化（制动力减弱，尽量避免长时间大力刹车），而这在使用铝合金轮框时就不需要。
不过，当碟刹遇到碳纤维轮组的时候，这种担忧就完全消除了。实际上，如果从制动性，安全性和耐用性上来考虑的话，碟刹碳纤维轮组会比耐热树脂以及专用刹车皮带来的效果更好，更具吸引力。而增加的重量对比增加的优点，就要看车手最终的需求了，不过就目前来看，碳圈已经成为所有了所有碟刹公路车的标准配置。
强度以及耐用度如何？
碳纤维材料在自行车上的应用已经发展了20多年，坦白的说，现在对于碳纤维车架的强度问题的关注度已经越来越低，这已经是最基本的素质。同样，对碳纤维轮组的信心也在增加。曾经只在比赛日才使用的碳纤维轮组，如今已经越来越多的被作为日常训练轮使用。
不过，既便如此，碳纤维材料依然容易受到冲击而导致损坏。所以一旦发生碰撞，或者遇到大的冲击（比如严重的路面冲击）时，有可能你就要花费高昂的维修费用来进行维修或者更换。这也是碳纤维材料最大的劣势之一，不仅购买成本高，而且维修和更换的成本也很高。
基本上很少有轮组制造商会在宣传中去营销自己的轮组强度。而关于刹车边的耐用性的数据也很少，或者制造商根本不愿意公开这些数据。有消息指出，虽然碳纤维的刹车边相当耐磨，但是并不会比铝合金轮圈的刹车边耐用。
即便如此你也大可不必担心强度问题，目前包括很多山地车手或者速降车手在内，都开始有使用碳纤维轮圈参加比赛。这也从侧面证明碳纤维轮圈除了会在空气动力学方面对公路车手具有吸引力以外，在其他领域同样具有吸引力。
虽然厂家在碳纤维在耐用度和强度上给与了承诺，但是对于每一种碳纤维制品来说，都会带有与生俱来的制造缺陷，这些缺陷和制造过程中产生的皱纹和空隙有关。这些缺陷用肉眼观察是看不到的，虽然有足够的冗余量来抵消这些结构缺陷，但是并不排除这些缺陷会对产品寿命产生深远的影响。
类似的，除了超声波和X光检测之外，冲击也会产生外观上无法察觉得亚结构分层。因此，看似外观无害的碰撞可能会破坏轮框内部结构而不会留下任何痕迹，直到它在之后的某次使用中严重损坏。
替代方案
虽然碳纤维轮组以其各种优势（包括性能和外观）吸引着车手，但是这并不意味着它能满足每一位车手的需求。例如，预算有限的车手基本不会考虑碳纤维轮组，而铝合金轮组则会在这一类别中占据主导地位。我对有这方面需求的选择建议是，在最轻的重量，以及刹车和车架可以兼容的范围内，尽量选择更宽轮框的轮组。
而对于喜欢多功能性的低框轮组的玩家来说，铝合金轮组也会更具优势，因为在这类低框轮组上，铝合金轮组在重量上也会具有一定竞争力，并且有更优秀的制动力，也不用考虑刹车边过热的情况。
铝边碳圈就是解决刹车边过热的一种解决办法。
当然，更高的轮框总会对玩家更具吸引力，而铝边碳圈也应运而生，比如shimano的C40/C60，HED的 Jet系列和Swiss Side的Hadron系列都能在保证碳纤维轮组重量的同时又不影响制动性能，避免轮框过热的风险。
“无标”的碳纤维轮组能用吗？
网购现在已经发达到足不出户就可以浏览全球商品，你一定也发现了网上有非常多的超级便宜的碳纤维轮圈和轮组（有些低到令人咋舌）。从表面上来看，这些产品也有光鲜的外表，偶尔也会有一些买家晒出照片，让人看起来感觉很划算。
但是，即便你购买后不考虑售后和保修，也同样存在很多风险。在最坏的情况下，这些轮圈内可能会充满空隙，这会导致在使用时碳纤维分层。而这些缺陷用肉眼是观察不到的，因此在没有更先进的仪器进行监测的情况下，你根本没有办法分辨那些产品有缺陷，而那些产品没有。
当然，这并不是说所有的无标轮组都会有缺陷。事实上，碳纤维层之间出现缝隙的风险适用于所有的产品。不同之处在于，成熟的制造商通常可以通过强大而完善的制造流程和质量把控来降低这种风险。
并且这也并不意味着所有的无标碳纤维轮圈或者轮框都是在这种高风险状态下生产的。但是，没有强大的售后，你就很难保证这些产品是在什么样的情况下被制造出来的，也许只有你下单他们才会制造，而唯一的一对就要看你的运气如何，这和你花多少钱来购买是没有关系的。
碳纤维轮组市场正在变得越来越广阔
碳纤维轮组市场也和碳纤维自行车的走势一样，随着时间的推移，新品牌的低价产品越来越多，而不是整个产品线都在降价。就像上边提到的，技术越来越成熟，材料成本和早期相比也更低，势必会有越来越多的公司加入，这就会和更昂贵的品牌之间形成竞争。
现在，你不要一两万的价格，就可以购买到具有完整售后和质量保证的便宜的碳纤维轮组。比如国内知名大Pro徐刚代言的ProKey轮组，再比如最近很火的静藤轮组，都以顶级的配置和不到进口品牌一般的价格就可以购得。这两个品牌都没有定位于与市场领导者竞争，但他们都为碳纤维轮组开辟了新的领域，为市场提供了更为优质低价的选择。
十五年前，这种价位的碳纤维轮组会让人感觉是开玩笑。在未来一两年看到越来越多的品牌加入到碳纤维轮组制造中将会是让人欣喜的事情。就像碳纤维车架那样，更多的产品加入将有助于提高碳纤维轮组整体的吸引力和占有率。
最后的想法
虽然在碳纤维轮组上有一些缺陷，但是碳纤维轮组也为玩家提供了更多的优势，尤其是对于以性能为导向的车手。并且随着碟刹公路车的普及以及越来越多的便宜轮组的出现，碳纤维轮组将必然会离你越来越近。
虽然这并不意味着未来几年所有的玩家都将被迫使用碳纤维轮组，但是，至少铝合金轮组将继续存在于中低端公路车上，并且只要框刹公路车依然存在，铝合金或者铝边碳刀轮组就依然会有存在的意义。
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