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。在近日舉辦的2007國際塑料橡膠展上,記者注意到,為有效降低能耗,目前塑料材料在汽車業(yè)的應(yīng)用范圍已不僅僅局限于汽車內(nèi)飾、坐椅、車燈等零部件,而是已擴展到油箱、翼子板、風(fēng)扇葉片等結(jié)構(gòu)件。更重要的是,隨著“以塑代鋼”成為汽車設(shè)計和制造水平的重要標(biāo)志,它為塑料工業(yè)提供了更加廣闊的發(fā)展前景。
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。
中國汽車工業(yè)協(xié)會的一位工程師告訴記者,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)達國家汽車平均用塑料量將達到500千克/輛以上。
“以塑代鋼”國外先行一步汽車業(yè)“以塑代鋼”的趨勢在2007國際塑料橡膠展會上得以充分體現(xiàn)。據(jù)記者觀察,諸多國外塑料生產(chǎn)企業(yè)都將其與汽車有關(guān)的業(yè)務(wù)作為推廣重點,并展示其用塑料材料制造的汽車零部件產(chǎn)品。如,GE塑料集團采用樹脂和最新復(fù)合材料技術(shù)生產(chǎn)的車用塑料產(chǎn)品,美國首諾公司用工程塑料制成的進氣歧管,德國朗盛集團研發(fā)的車用塑料零部件……GE塑料集團有關(guān)人士表示,使用新型材料后,Volt的翼子板、車窗、儀表板和方向盤等部件的重量都減輕30%—50%。
事實上,汽車業(yè)“以塑代鋼”已在國外先行一步。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105千克,約占汽車總重量的8%—12%。而發(fā)達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220千克,占總用材的24.6%。目前,發(fā)達國家車用塑料已占塑料總消耗量的7%—8%,預(yù)計不久將達到10%—11%。
國內(nèi)塑料業(yè)機會放大“以進氣歧管為例,在歐洲使用塑料制造的進氣歧管占其總量的60%,而這一數(shù)字在國內(nèi)尚不足10%。從中可以看到巨大的市場契機和發(fā)展?jié)摿Α!卑退狗颍ㄖ袊┯邢薰舅芰喜渴袌霭l(fā)展主管黃奕如是說。
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%。
但是,隨著近年來中國汽車工業(yè)的飛速壯大,也激活國內(nèi)汽車塑料的需求。自1990年以來,我國汽車塑料消費量每年平均增幅達24.7%。業(yè)內(nèi)人士稱,塑料及其復(fù)合材料是重要的汽車輕質(zhì)材料。它們不僅可以減輕零部件約40%的重量,還可以使采購成本降低40%左右。專家預(yù)計,未來幾年,我國車用塑料的用量將大幅上升。到2010年,我國轎車塑料用量為34.9萬噸,客車為8.8萬噸,貨車為9.7萬噸,維修保養(yǎng)為18.8萬噸。也就是說,由于塑料在減輕汽車重量方面的巨大優(yōu)勢,塑料將在國內(nèi)汽車行業(yè)得到大量應(yīng)用。而汽車輕量化以及“以塑代鋼”的進一步推廣,也為國內(nèi)塑料工業(yè)帶來新的發(fā)展機遇,同時更使得車用塑料產(chǎn)品的市場機會巨量放大。
盡管汽車工業(yè)的“以塑代鋼”為國內(nèi)塑料行業(yè)帶來機遇,但有關(guān)專家表示,目前我國各類汽車塑料生產(chǎn)企業(yè)有1100多家,但是,尚缺乏生產(chǎn)汽車專用塑料的大型骨干企業(yè),現(xiàn)有企業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)規(guī)模小而分散,技術(shù)水平參差不齊,模具開發(fā)能力差,汽車塑料制品的質(zhì)量難以保證,而塑料回收、再利用方面也才剛剛起步,與國外差距較大。與此同時,由于我國汽車專用塑料牌號少,產(chǎn)品性能不能滿足選材要求,每年的進口車用塑料都在不斷增加。國內(nèi)塑料行業(yè)要勝出,急需重組,在加強技術(shù)研發(fā)的同時,提高行業(yè)整體實力。