探究：長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP塑料為何受到車企爭(zhēng)相青睞？

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料是普利特于2012年開發(fā)的新產(chǎn)品。據(jù)長(zhǎng)期跟蹤公司的券商研究員表示，隨著長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料(LGF)的推廣，其產(chǎn)量亦開始放量，去年在5000噸左右，今年有望達(dá)到1萬噸。目前該產(chǎn)品對(duì)公司的業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)仍有限，但增長(zhǎng)空間較大，且目前產(chǎn)量增速很快。

公開資料顯示，普利特近期還迎來了機(jī)構(gòu)密集調(diào)研，調(diào)研中，公司長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料的應(yīng)用情況受到重點(diǎn)關(guān)注。普利特表示，公司長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料除了已在寶馬5系、3系等車型上有較好應(yīng)用外，2014年11月還成功進(jìn)入到路虎汽車的全球采購目錄，此外LGF在一汽大眾的新速騰GP的儀表板骨架以及其他一些高中端暢銷車型上的應(yīng)用均有良好的表現(xiàn)。

券商在其6月初研報(bào)中表示，普利特2015年收入增長(zhǎng)點(diǎn)較多。一是收購美國WPR公司后產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，WPR公司在技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)三方面都能給普利特帶來補(bǔ)充；二是公司重慶基地10萬噸/年產(chǎn)能繼續(xù)放量，截止2014年底,重慶基地產(chǎn)能已達(dá)3萬噸，目前已增長(zhǎng)到18萬噸；三是公司新品如長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料的不斷放量，以及液晶高分子材料在公司深耕多年后，亦有望迎來收獲期。

那么普利特所研發(fā)的長(zhǎng)玻纖長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料到是種什么塑料？它為什么會(huì)被眾多車企所青睞？為什么會(huì)被券商公司所重點(diǎn)關(guān)注呢？讓我們一探究竟！

什么是長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料指含有玻璃纖維長(zhǎng)度在10到25mm的改性聚丙烯復(fù)合材料，經(jīng)過注塑等工藝形成三維結(jié)構(gòu)，英文為L(zhǎng)ongGlassFiberpolypropylene，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)GFPP。國內(nèi)外亦有很多資料將長(zhǎng)纖維增強(qiáng)塑料簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)FT，即Long-fiberreinforcethermoplastic的縮寫。從材料定義看，LGFPP屬于LFT的一種。

材料特點(diǎn)決定了它的優(yōu)勢(shì)

微觀結(jié)構(gòu)決定宏觀性能，因此10~25mm長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料(簡(jiǎn)寫LGFPP)相比普通4~7mm短玻纖增強(qiáng)塑料(簡(jiǎn)寫GFPP)具有更高的強(qiáng)度、剛度、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變，且比短玻纖增強(qiáng)聚丙烯有著更好的抗蠕變性能。

在注塑成品上，長(zhǎng)玻纖交錯(cuò)成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即使聚丙烯基材灼燒后，長(zhǎng)玻纖網(wǎng)絡(luò)仍形成一定強(qiáng)度的玻纖骨架，而短玻纖灼燒后一般則成無強(qiáng)度的纖維骨架。造成這種情況，主要因?yàn)樵鰪?qiáng)纖維的長(zhǎng)徑比值決定增強(qiáng)效果，臨界長(zhǎng)徑=L/D，臨界長(zhǎng)徑比小于100的填料和短玻璃纖維沒有增強(qiáng)作用，而臨界長(zhǎng)徑比小于100的長(zhǎng)玻璃纖維則起到增強(qiáng)作用。

與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，長(zhǎng)玻纖塑料密度低，相同部件重量可減輕20~50%;長(zhǎng)玻纖塑料能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性，比如可成型形狀復(fù)雜的部件，集成零部件使用數(shù)量，節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻纖塑料注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)，減少能耗(長(zhǎng)玻纖塑料的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60~80%、鋁制品的35~50%)，簡(jiǎn)化裝配工序。

汽車典型應(yīng)用部件有哪些

基于長(zhǎng)玻纖材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在汽車應(yīng)用已越來越廣泛，在主流車型新車型上，我們已越來越多看到以下部件采用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料，長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚丙烯被用于轎車的儀表板本體骨架、電池托架、前端模塊、控電盒、座椅支撐架、備胎盤、擋泥板、底盤蓋板、噪音隔板、后車門框架等。

前端模塊：對(duì)于汽車前端模塊，采用PP-LGF30材料，可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等超過10個(gè)傳統(tǒng)金屬件集成于一個(gè)整體;相比金屬件更耐腐蝕，密度小、重量減輕約30%，具有更高的設(shè)計(jì)自由度，可直接回收無需分類處理;降低了制造成本，有明顯的降本優(yōu)勢(shì)。

儀表板本體骨架：對(duì)于軟質(zhì)儀表板骨架材料，采用LGFPP比填充PP材料強(qiáng)度更高、彎曲模量更改，流動(dòng)性更好些，在相同強(qiáng)度下，儀表板設(shè)計(jì)厚度可減薄從而減重，一般減重效果約20%。同時(shí)，可將傳統(tǒng)的多個(gè)部件儀表盤托架發(fā)展為單個(gè)模塊。此外，儀表板前除霜風(fēng)道本體、儀表板中間骨架選材，一般與儀表板本體骨架采用同一種材料，可進(jìn)一步提升減重效果。

車門模塊（車門中間板骨架）：曾經(jīng)采用SABICSTAMAX長(zhǎng)玻纖聚丙烯的現(xiàn)代索納塔塑料車門模塊，獲得了在美國塑料工程師協(xié)會(huì)(SPE)創(chuàng)新大獎(jiǎng)。新福特Fiesta車型前門模塊集成了多種功能元件，諸如門鎖、車門玻璃升降器、揚(yáng)聲器、防盜裝置等。馬自達(dá)6車門內(nèi)板，一汽奔騰B70等皆采用LGFPP制造。

換擋機(jī)構(gòu)：換擋機(jī)構(gòu)主要采用金屬材料和短纖維尼龍材料，目前，國外少數(shù)車型換擋機(jī)構(gòu)骨架已嘗試采用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料替代短玻纖尼龍材料。尼龍材料容易吸水，成品件吸水率一般在0.7%以上。在高溫高濕環(huán)境下，存在發(fā)生失效的風(fēng)險(xiǎn);若改為不易吸水的長(zhǎng)玻纖聚丙烯材料，則可避免此類問題的發(fā)生。同時(shí)，采用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料，可起到減重降本的作用。

電子油門踏板：電子油門踏板臂需要承受較大的力，因此，其選用材料需要有極好的力學(xué)性能，較好的韌性，在高低溫下材料性能不能有大的變化。目前電子油門踏板臂以玻纖增強(qiáng)PA材料為主。泰科納材料商曾成功用長(zhǎng)玻纖塑料(牌號(hào)CelstranPP-LGF40/50)用于電子油門踏板上，如圖9所示，具有低氣味性且高強(qiáng)度的良好性能，比增強(qiáng)PA材料的成本低。

座椅靠背：替代傳統(tǒng)鋼材骨架可實(shí)現(xiàn)減重20%、且優(yōu)異的設(shè)計(jì)自由度和機(jī)械性能、擴(kuò)大的乘坐空間等特點(diǎn)。

長(zhǎng)玻纖材料開發(fā)的難度和重點(diǎn)

減重降本一直是整車比較關(guān)注的話題，相比外資車企將PP-LGF作為輕量化新材料的成功應(yīng)用，自主品牌在實(shí)施過程中還有許多困難需要克服。比如：

(1)樹立理EVI(EarlyVendorInvolvement的縮寫)概念：即材料供應(yīng)商系統(tǒng)零件供應(yīng)商，在概念開發(fā)階段介入新車型項(xiàng)目，充分了解主機(jī)廠用戶對(duì)材料的需求，從而提高更改性能的產(chǎn)品和服務(wù);如果僅以標(biāo)桿車企用材作為選材依據(jù)，則在車型上市與標(biāo)桿車已有約5年的選材差距。

(2)成本分析：若單純從原材料成本考慮，每公斤塑料價(jià)格高于金屬材料;但前期模具費(fèi)用投入較少，塑料件注塑模具僅同部件鋼質(zhì)模具的50%，模壓模具僅為同部件鋼質(zhì)模具30~40%;集成周邊部件，模塊化供貨，可進(jìn)一步節(jié)省主機(jī)廠裝配等費(fèi)用、減少裝配工具、節(jié)約場(chǎng)地。

(3)其他方面：部件用材料種類的改變，材料收縮率變化需要開發(fā)新模具;同時(shí)針對(duì)長(zhǎng)玻纖特殊材料，需要采用不同于常規(guī)注塑機(jī)等加工設(shè)備。雖然，作為外購件大部分技術(shù)攻關(guān)由一級(jí)供應(yīng)商來承擔(dān)進(jìn)行，但在主機(jī)廠需要做好長(zhǎng)玻纖材料產(chǎn)業(yè)化過程中的各種技術(shù)問題的應(yīng)對(duì)措施。

在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料的應(yīng)用開發(fā)方面，外資車企在應(yīng)用開發(fā)方面更為深入和超前，國內(nèi)自主品牌則更多地借鑒吸收應(yīng)用外資車企的成熟應(yīng)用案例和先進(jìn)技術(shù)。

自主品牌中，長(zhǎng)城汽車和上汽乘用車走在最前面，吉利、奇瑞、長(zhǎng)安乘用車亦進(jìn)行了大量的應(yīng)用開發(fā)工作。長(zhǎng)城汽車全面開展了塑料零部件產(chǎn)品的研究工作，部分已量產(chǎn)應(yīng)用;在國家項(xiàng)目的支持下，上汽在純電動(dòng)車E50等車型上研究使用許多LGFPP零部件。在行業(yè)內(nèi)，以汽車輕量化聯(lián)盟為依托，進(jìn)行輕量化技術(shù)(含輕量化材料技術(shù))的交流與溝通；在公司內(nèi)，搭建整車輕量化技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，及時(shí)將新材料新技術(shù)新工藝引入到整車開發(fā)中。

在材料替代方面，長(zhǎng)玻纖塑料類制品可同時(shí)起到減重、降本的作用。之前是短玻纖尼龍材料代替金屬材料，近幾年隨著輕量化材料應(yīng)用開發(fā)，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在越來越多的汽車部件上逐步代替了短玻纖尼龍塑料，這樣進(jìn)一步推廣了LGFPP材料在汽車上的研究與應(yīng)用。

責(zé)任編輯：Kris