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汽車輕量化塑料應(yīng)用

發(fā)布時間:2017-04-23

塑料在汽車行業(yè)的應(yīng)用前景同樣看好。目前世界上不少轎車的塑料用量已經(jīng)超過120千克/輛,個別車型還要高,德國奔馳高級轎車的塑料使用量已經(jīng)達(dá)到150千克/輛。國內(nèi)一些轎車的塑料用量也已經(jīng)達(dá)到90千克/輛。可以預(yù)見,隨著汽車輕量化進(jìn)程的加速,塑料在汽車中的應(yīng)用將更加廣泛。汽車輕量化使塑料作為原材料在汽車零部件領(lǐng)域被廣泛采用,從內(nèi)裝件到外裝件以及結(jié)構(gòu)件,塑料制件的身影隨處可見。目前,發(fā)達(dá)國家已將汽車用塑料量的多少,作為衡量汽車設(shè)計和制造水平的一個重要標(biāo)志從現(xiàn)代汽車使用的材料看,無論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件,還是功能與結(jié)構(gòu)件,到處都可以看到塑料制件的身影。

汽車輕量化“相中”塑料汽車工業(yè)的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展密不可分。近年來汽車輕量化成為降低汽車排放、提高燃燒效率的有效措施,也是汽車材料發(fā)展的主要方向,它使塑料在汽車中的用量迅速上升。目前發(fā)達(dá)國家已將汽車用塑料量的多少作為衡量汽車設(shè)計和制造水平的一個重要標(biāo)志。

統(tǒng)計顯示,汽車一般部件重量每減輕1%,可節(jié)油1%;運(yùn)動部件每減輕1%,可節(jié)油2%。國外汽車自身質(zhì)量同過去相比,已減輕20%—26%。預(yù)計在未來的10年內(nèi),轎車自身的重量還將繼續(xù)減輕20%。而塑料等輕量化材料的開發(fā)與應(yīng)用,在汽車的輕量化過程中發(fā)揮著重大作用。

汽車材料應(yīng)用塑料的最大優(yōu)勢是減輕車體的重量。一般塑料的比重在0.9—1.5,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的比重也不會超過2.0,而金屬材料的比重,A3鋼為7.6,黃銅為8.4,鋁為2.7。這就使得塑料材料成為汽車輕量化的首選用材。從現(xiàn)代汽車使用的材料看,無論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件,還是功能與結(jié)構(gòu)件,到處都可以看到塑料制件的影子。外裝飾件的應(yīng)用特點是“以塑代鋼”,減輕汽車自重,主要部件有保險杠、擋泥板、車輪罩、導(dǎo)流板等;內(nèi)裝飾件的主要部件有儀表板、車門內(nèi)板、副儀表板、雜物箱蓋、坐椅、后護(hù)板等;功能與結(jié)構(gòu)件主要有油箱、散熱器水室、空氣過濾器罩、風(fēng)扇葉片等。

汽車輕量化,使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、熱固性復(fù)合材料、ABS、尼龍和聚乙烯等在內(nèi)的塑材市場得以迅速放大。近兩年,車用塑料的最大品種--聚丙烯,每年以2.2%—2.8%的速度加快增長。預(yù)計到2020年,發(fā)達(dá)國家汽車平均用塑料量將達(dá)到500千克/輛以上。

目前國外汽車的內(nèi)飾件已基本實現(xiàn)塑料化,塑料在汽車中的應(yīng)用范圍正在由內(nèi)裝件向外裝件、車身和結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展。今后的重點發(fā)展方向是開發(fā)結(jié)構(gòu)件、外裝件用的增強(qiáng)塑料復(fù)合材料、高性能樹脂材料與塑料,并對材料的可回收性予以高度關(guān)注。統(tǒng)計顯示,全世界平均每輛汽車的塑料用量在2000年就已達(dá)105千克,約占汽車總重量的8%—12%。而發(fā)達(dá)國家汽車的單車塑料平均使用量為120千克,占汽車總重量的12%—20%。如奧迪A2型轎車,塑料件總重量已達(dá)220千克,占總用材的24.6%。目前,發(fā)達(dá)國家車用塑料已占塑料總消耗量的7%—8%,預(yù)計不久將達(dá)到10%—11%。

對于中國來說,塑料在汽車行業(yè)的應(yīng)用尚處于初級階段。目前,塑料等非金屬材料在國產(chǎn)車上的應(yīng)用狀況還比不上進(jìn)口車。在歐洲,車用塑料的重量占汽車自重的20%,平均每輛德國車使用塑料近300千克,占汽車總重量的22%。與國外相比,國產(chǎn)車的非金屬材料用量仍然偏少。國產(chǎn)車的單車塑料平均使用量為78千克,塑料用量僅占汽車自重的5%—10%。