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• 高性能塑料和生物基塑料成焦點(diǎn)，車(chē)用塑料邁入新時(shí)代
• 發(fā)布時(shí)間：2019-05-22 瀏覽次數：13
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        汽車(chē)工業(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)形成了新能源、輕量化、智能化、車(chē)聯(lián)網(wǎng)四大發(fā)展方向。
  
        新能源、輕量化直接促進(jìn)塑料件在汽車(chē)上的應用，比如內外飾中的塑料保險杠、擋泥板、車(chē)輪罩等配件的使用已成為常態(tài)，新一輪的產(chǎn)品變革中，塑料前端框架、塑料尾門(mén)等也將成為重點(diǎn)發(fā)展對象。
  
        不同于前兩者直接推動(dòng)，智能化、車(chē)聯(lián)網(wǎng)因需要投入大量的電子電器產(chǎn)品，會(huì )通過(guò)間接的方式推動(dòng)塑料的使用，比如新能源動(dòng)力電池結構中，支架、框架和端板通常會(huì )選擇有阻燃性的PPE、PC/ABS合金及阻燃增強PA材料。
  
  
  
  
        單就乘用車(chē)單車(chē)塑料消耗145kg計算，2018年國內乘用車(chē)塑料消耗量為403萬(wàn)噸
  
        雖然國內汽車(chē)產(chǎn)量在過(guò)去的一年有所下滑(2780.9萬(wàn)輛)，但中國仍是全球最大的汽車(chē)市場(chǎng)。與發(fā)達國家相比，中國人均汽車(chē)保有量仍具有較大的發(fā)展空間，因此國內汽車(chē)塑料件行業(yè)的發(fā)展潛力依然很大。
  
        而從全球市場(chǎng)看，多方集團也正在積極推動(dòng)車(chē)用塑料的創(chuàng )新發(fā)展，比如就在去年誕生了世界首款90%重要零部件均由塑料制成的汽車(chē)。該概念車(chē)在政府創(chuàng )新技術(shù)計劃框架下研制，由東京大學(xué)科學(xué)家與汽車(chē)制造商合作完成，因使用了多種塑料，重量比普通汽車(chē)減輕40%。
  
        總結來(lái)看，車(chē)用塑料從單一的輕量化目標逐步拓寬并豐富了發(fā)展思路，像高性能塑料、生物基可降解塑料就已然成為行業(yè)熱點(diǎn)。
  
  高性能塑料
  
        當前，PP(聚丙烯材料)及改性PP被大量應用在汽車(chē)內飾件、外飾件及引擎罩下部件中。發(fā)達汽車(chē)工業(yè)國家單車(chē)PP材料使用量要占到整車(chē)塑料的30%，是汽車(chē)上所有塑料材料中用量最大的品種。
  
        據發(fā)展規劃，到2020年，汽車(chē)平均塑料用量目標達到500kg/輛以上，約占整車(chē)用料的1/3以上。但因為未能打入關(guān)鍵結構件、功能件和安全件使用領(lǐng)域，如果單純通過(guò)發(fā)展已經(jīng)趨于瓶頸的PP(聚丙烯材料)及改性PP推動(dòng)車(chē)用平均塑料的增長(cháng)，難度可謂不小。要進(jìn)一步增加車(chē)用塑料的應用率，品質(zhì)輕且機械性能強大的高性能塑料必須要發(fā)力才行。
  
  
  
  
        PP在汽車(chē)零部件中的應用
  
        但是機遇是和挑戰并存的。舉例來(lái)說(shuō)，為了精確地在小空間中放置大量的電池單元，電池座和電池支架以及外殼組件必須具有非常強大的尺寸穩定性及高度的機械堅固性。根據電池組的設計原理，該材料還必須具有阻燃性，此外，即使是在壁厚低至0.75mm的情況下，也要符合美國保險商試驗所的UL94可燃等級的V-0級。又或者在發(fā)動(dòng)機輕量化上，目前的小型化渦輪增壓發(fā)動(dòng)機能夠產(chǎn)生非常高的溫度，這使得采用塑料對發(fā)動(dòng)機零部件進(jìn)行金屬置換非常具有挑戰性。
  
  
  
  
        但高性能塑料的優(yōu)點(diǎn)也不能不考慮進(jìn)來(lái)，比如對正時(shí)系統、油底殼和軸承座殼等發(fā)動(dòng)機零部件而言，工程塑料相比于金屬可減少摩擦，有利于提升燃燒效率。在過(guò)去的一年，不少企業(yè)抓住了潮流方向，并展示了自家的高性能塑料應用案例。
  
        生物基可降解塑料
  
  
  
  
        根據經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)發(fā)布的報告顯示，自2015年以來(lái)，全球塑料垃圾的產(chǎn)生量持續增加，每年超過(guò)3億噸流入環(huán)境中, 預測到2050年將達到約120億噸。
  
        正因此，車(chē)用塑料除了考慮擴寬汽車(chē)零部件的覆蓋率外，還必須考慮“綠色、環(huán)保、可再生、易降解”的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵就在生物基可降解塑料，這種材料具有可降解、原材料來(lái)源廣泛、氣味小、VOCs(揮發(fā)性有機化合物)含量低等優(yōu)點(diǎn)。在“中國制造2025”中，生物基可降解塑料就被納入新材料前沿研究領(lǐng)域。
  
  
  
  
        近年來(lái)，全球大型汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)以及材料供應商紛紛加大對生物基可降解塑料的研發(fā)投入，比如福特汽車(chē)(FORD)在2008年就開(kāi)始研究此類(lèi)產(chǎn)品的應用，如今在北美市場(chǎng)，福特汽車(chē)已經(jīng)在汽車(chē)上使用了8種可持續發(fā)展材料，包括大豆泡沫、蓖麻油、麥秸、洋麻纖維、纖維素、木材、椰子纖維以及稻殼。
  
        供應商方面，米其林(MICHELIN)推出的Visionary Concept概念輪胎正是瞄準了廢棄輪胎所引發(fā)的“黑色污染”。數據顯示，2015年僅中國廢舊輪胎就高達3.3億條，且每年以8%~10%的速度遞增，現在廢舊輪胎已經(jīng)近4億條了。
  
        設計極具先鋒性的不僅是米其林一家，比如在去年，荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)(Eindhoven University of Technology)生物汽車(chē)團隊發(fā)布出了一款可降解汽車(chē)Lina，這款車(chē)除車(chē)輪和懸架系統，均使用由亞麻和甜菜制成的生物基復合材料，最大特點(diǎn)是可實(shí)現生物降解和輕量化。
  
        但即便概念產(chǎn)品很吸引人，根據公布的數據看，全球塑料產(chǎn)量約為3.35億噸，其中生物基塑料僅占到了1%，這與其成本高、耐熱性差、降解性不可控等缺陷有直接關(guān)系。
  
        生物基可降解塑料未來(lái)在汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向，一是開(kāi)發(fā)達到汽車(chē)行業(yè)應用性能要求生物基復合材料，推廣應用并擴大市場(chǎng)規模;二是開(kāi)發(fā)低成本、高性能的生物基材;三是采用生物基纖維或無(wú)機長(cháng)纖維對生物基可降解塑料進(jìn)行改性，進(jìn)一步改善生物基塑料的綜合性能，推動(dòng)其在汽車(chē)領(lǐng)域的應用。
  
        總結
  
        在汽車(chē)生產(chǎn)中，100kg的塑料可以替代200~300kg的其他材料，從而實(shí)現節油0.5L/百公里。目前，中國各類(lèi)型汽車(chē)使用塑料已經(jīng)達到了每輛130~160kg，轎車(chē)上塑料用量已經(jīng)達到了整車(chē)自重的10%左右，與世界先進(jìn)水平(9%-12%)相當。而在下一階段，如何抓住發(fā)展潮流，提高領(lǐng)軍力會(huì )是我們需要思考的。
  

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