車用塑料新進展與開發思路探討

汽車是每年CHINAPLAS國際橡塑展都會涉及的一個重要話題。與去年不同的是，備受關注的中國汽車巿場在今年開始出現波折，不過，從第二十五屆中國國際塑料橡膠展覽會上各企業發布的新技術及推廣力度來看，中國汽車市場仍是他們今后發展的主場之一，車用塑料的應用也穩步推進。

拐點？中國汽車市場何去何從？

1800萬輛，這是每個關注中國汽車巿場的海內外人士都記得的數據，這就是2010年中國巿場的汽車產、銷量，創造了全球各國汽車年銷量的高峰，繼2009年之后，中國在2010年再次蟬聯全球汽車產銷第一大國。

然而，進入2011年，這種金融危機后一路高歌的態勢似乎有了改變，4月，中國汽車產銷分別完成153萬輛和155萬輛，環比分別下降16%和15%，同比分別下降1.85%和0.25%。汽車產銷出現了近27個月以來的首次負增長，為中國汽車市場未來前景蒙上了一層不確定的陰影，未來之路何去何從？汽車及材料供應商在決定發展戰略前必須找到答案。

在CHINAPLAS2011前夕舉辦的車用塑料高峰論壇上，J.D.Power亞太汽車巿場預測總監曾志凌指出，日本地震對中國汽車巿場的影響較大。因為日本在2010年仍是中國汽車零部件最大的進口國，占65%，中國汽車巿場對日本的依賴度高，而日本央行已對全年發展預測下調了1個百分點。業內預計，這種影響將使整個行業增幅拉低2個百分點。同時，當前國內宏觀經濟環境也不容過于樂觀，通漲、銀根緊縮等壓力重重。

不過，從長遠來看，中國汽車千人保有量與印度相近，遠低于歐美；中國經濟前景整體向好；快速城鎮化帶來交通剛需；消費向二、三線城巿轉移。另一方面，中國汽車巿場也面臨著諸多挑戰，如消費環境惡化，如限牌、限行措施的推出；公路，尤其是高速公路收費高；空氣污染日益嚴重；中國對石油依賴度趨高，油價上漲快；高鐵網絡的完善等。從這些機遇和挑戰來看，未來汽車巿場發力的重點將是提高燃油效率，推進混合動力汽車，甚至是電動車的開發。

輕量化主題在高端車上備受推崇

減重不僅節約燃油，更減少了二氧化碳的排放，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6-8%。在CHINAPLAS2011上，輕量化仍是汽車應用的一大主題，尤其是在高端車上備受推崇。展會上，全新路虎攬勝極光（RangeRoverEvoque）汽車亮相沙特基礎工業公司（SABIC）展位。路虎公司稱，這一采用高級技術的新式緊湊型豪華跨界車“在降低二氧化碳排放量方面實現了跨越式發展”。

據路虎公司估算，攬勝極光能實現優異的減排效果，CO2排放水平低于130克/千米。該汽車制造商采用了一系列高級輕質材料，將極光的質量減至1600千克以下，比攬勝運動版輕了35%，成為有史以來重量最輕的攬勝車型。為了降低耗油量和排放量，路虎公司在多項應用中使用了沙伯基礎創新塑料的多種樹脂，如將NorylGTX樹脂應用于前翼子板、XenoyiQ樹脂應用于行人保護吸能塊，并將STAMAX長玻纖聚丙烯（LGFPP）應用于儀表板及內門模塊。

朗盛公司介紹了一項已成功應用在奧迪A8前端的技術性突破成果——塑料-金屬復合技術，不僅減輕了車輛的重量，還兼顧提高了安全性和舒適性。除鋁之外，這一混合材料部件首次使用了輕質有機板材。該輕質材料用于在前端下梁上打造一個1.0毫米薄的U型截面，與相應厚度的鋁相比，重量減輕了20%。此外，新結構概念采用的雙扭環極大地提高了車輛前端的剛度，如果車輛發生正面相撞，產生的力將分布在三個傳力平面及四個傳力路徑上，進而提高安全性。將有機板材用于復合技術的另一個好處在于：無金屬結構部件可以作為純“塑料設計”生產，不再需要進行防腐保護，節約成本，簡化車身生產過程。據悉，這項技術并不局限于前端，還可用于車身中需要加固及吸收大量碰撞能量的任何部分，如全景車頂的框架部件。

此外，特別值得一提的是，在博祿展臺展示的Smartfortwo——首款全車身覆蓋件使用PP的商業化汽車。作為一種20%礦物填充彈性體改性聚丙烯復合物，博祿汽車專用材料DaplenED230HP專為車身覆蓋件提供輕量化，提高機械性能、優化生產和使用性能解決方案。除車頂外，DaplenED230HP應用于Smartfortwo所有其他車身覆蓋件，使得整體重量減輕15%。之前，Smart車身覆蓋件使用的是傳統應用材料PCPBT。

渦輪增壓應用提速材料性能要求更高

更小、更輕但動力更強的發動機技術是汽車提高燃油效率的一個重要做法。杜邦高性能聚合物大中國區汽車巿場開發經理彭若明表示，渦輪增壓技術在柴油機已是一個成熟的巿場，今后在汽油車上將有非常快速的增長，而渦輪增長技術的普及將對材料提出更高要求，如耐溫性，杜邦針對此領域已推出相關高性能材料，如ZytelPlus聚酰胺耐溫可達230℃。

朗盛半結晶產品業務部亞太區總經理衛業克也表示，朗盛將響應生產更省油汽車的趨勢，其中針對渦輪增壓發動機發展趨勢，朗盛開發了系列假塑性聚酰胺產品，用于發動機空氣管理系統的吹塑零部件生產。如朗盛采用具有特殊熱穩定性的DurethanAKV325制造渦輪增壓發動機吹塑增壓空氣管道。

在CHINAPLAS2011上，朗盛還發布了一種名為DurethanBC700HTS的特別柔軟的新型聚酰胺6，通過擠壓吹塑生產帶有集成波紋管的增壓空氣管道。由于要進行廢氣再循環，增壓空氣管道必須具有較高的耐廢氣/漏氣冷凝物性能。這種新材料十分柔軟，因而具有良好的密封性能，而根據OEM測試規定，與同樣用在批量生產中吹塑增壓空氣管道的熱塑性聚酯彈性體和彈性體組件共聚多酰胺相比，該材料具備更佳的耐油、耐燃油以及酸性冷凝物性能。

高性能塑料在汽車應用的開發思路

塑料在整車中應用重量百分比為8-12%，其中PP類約占48%，其他材料有PE、ABS、PVC、PA、PMMA、PC、POM、PBT等，以中國巿場去年汽車產銷量1800萬輛計算，改性塑料需求約為200萬噸/年。塑料在汽車的應用從內飾、外飾、電子電器到底盤以及動力總成都有涉及。作為材料提供商，如何協同汽車廠商實現更輕以及提高燃油效率的目的呢？

杜邦高性能聚合物汽車巿場大中國區開發經理彭若明分享了高性能塑料未來在汽車應用開發的三個趨勢或思路：一是綜合功能集成，如現在的塑料進氣歧管整合了原來14個部件，一次成型；二是高性能材料；三是新的加工工藝，目前應用在汽車的塑料制品多采用傳統注塑成型，杜邦開發了一些新的加工工藝，如水/氣輔注塑，3D吹塑技術，針對汽車座椅的沖壓成型等。

來自汽車廠商的聲音最能反映車用塑料的開發趨勢。奇瑞汽車材料部非金屬科科長史榮波指出，車用塑料應用總體發展趨勢是：輕量化、單一化、無害化、可回收化、低成本化、低散發性，并滿足各種性能要求等，以塑代鋼、使用環保材料、實現用材單一化是今后汽車廠家關注重點。此外，電動車的快速發展必將帶動PA、PBT、PPS等具有良好電性能塑料的快速發展。

在本文行將結束之時，筆者想說的是，除先進材料和技術外，每個駕駛人員科學良好的駕駛習慣對一輛汽車生命周期中的環保評估也十分重要。汽車，作為現代社會必不可少的交通工具，如何在滿足人們需求的同時，盡可能減少對石油的依賴和對環境的影響，不僅需要企業的努力，更需要每個人有意識的主動參與。

來源：CPRJ 中國塑料橡膠

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