車用塑料發展方向及空間探討

據中國汽車工業協會發布的消息，2015年1-7月，中國汽車產銷都超過1300萬輛，比上年同期略有增長，但月度累計增幅繼續回落。在整個汽車市場發展后勁不足的情況下，國產品牌企業逆勢向上。1-7月，中國品牌乘用車銷量為467.88萬輛，同比增長13.6%；市場份額41.2%，同比提高3.7%。

塑料橡膠作為現代汽車工業重要的基礎材料之一，因其輕量化、易加工、可回收等特性，受到汽車廠商的青睞，由此帶動車用塑料相關材料及工藝市場的繁榮。當前車用塑料市場有哪些發展熱點？整車廠對材料或工藝有哪些新訴求？本文就這些話題釆訪了行業專家及車廠專家，其中部分嘉賓將出席11月5-6日于鄭州召開的“第五屆CPRJ車用塑料技術研討會暨展示會”，并就相關主題做精彩報告。

陳一龍：玻纖增強材料發展空間大

關于車用塑料，中國汽車工程學會專家主任陳一龍談了四點：一、塑料很重要，在汽車領域的應用越來越廣，帶來的輕量化、結構優化等好處也很多；二、目前玻纖增強的發展余地還很大，在輕量化成本以及工藝方面都較成熟；三、碳纖維的大規模應用還不成熟，與航空航天相比，碳纖維輕量化帶來的燃油效率沒那么顯著，因此需求也沒那么迫切，任何新材料工藝的應用都要與行業發展的具體實際結合；四、碳纖維的大量利用要釆用全新的工藝，現有汽車制造工藝全部推翻涉及的成本高，但碳纖維的優勢不容忽視，行業要繼續關注。

就材料本身而言，鋁的比重是2.7 g/cm3以上，鎂合金的比重為1.8g/cm3，與塑料一樣都進入了1字陣容，而且中國是一個鎂資源豐富的國度，因此鎂合金的發展也十分值得關注。總之，未來車用材料輕量化將是各種材料、工藝競爭的過程。

季君暉：新能源車對輕量化需求更大

工程塑料國家工程研究中心主任季君暉表示：塑料在汽車上的應用已較為成熟，相對而言，高性能塑料的應用是目前研究的重點。例如，高性能尼龍、特種工程塑料等，應用在發動機周邊以及齒輪等機械零部件上，替代金屬材料，實現輕量化。其中，齒輪的替代目前在國內還處于研究階段，但在國外已應用到概念車上。

新能源車因為續航里程的原因對整車輕量化要求高，而且其發動機溫度更低，周邊環境對工程塑料的應用提供了更寬松的條件。因此，相對燃油車，輕量化材料未來在新能源車上的應用將更快，范圍更廣。

工程塑料國家工程研究中心隸屬于中國科學院理化技術研究所，長期致力于工程塑料的研究、開發和產業化，是國內最高水平的高分子材料產業化基地之一。

喻常青：VOC強標有望明年落地

業界傳得沸沸揚揚即將轉為國家強制性標準的GB/T27630《乘用車內空氣質量評價指南》的修訂工作仍在進行中，作為《指南》主要起草單位、大眾汽車（中國）高級專家喻常青表示：“成為強標是國家這次修訂的目標之一，修訂工作將于明年完成。”

國家環保部于2004年立項制定乘用車內空氣質量評價的相關標準，2007年12月發布了檢測方法，2011年10月27日推出了《乘用車內空氣質量評價指南》。經過3年多的推廣，隨著人們對車內環境要求的提升，《指南》升級為強標的環境逐漸成熟。

《指南》主要對影響車內空氣質量可能存在的8種揮發性有機物（VOC）進行控制。喻先生說，開展車內空氣質量評價以來，感受最深的是國內乘用車內空氣質量相對比較安全，并沒有外界想象中的差。其中，就毒性最大的兩種物質——苯和甲醛來說，絕大部分品牌的車實際上都已能滿足國家對居住房屋的要求。

通過目前的檢測方法所測量的數據，基本能反映人們下班后將車停入車庫，及第二天早上將要進入車內時的車內空氣質量狀況。喻先生說，車在行駛過程中并不是密不透風的，即使不開窗和通風，車內外空氣也是有流通的，所以駕乘人員承受按本辦法所檢測出來的危害性的可能性基本不存在。車內VOC受很多因素影響，最主要的因素包括車內所使用的材料、車齡等，即使是同一批車次也可能因為使用不同批次零部件，而導致車內揮發物的狀況存在差異。而且由檢測方法本身所決定，數據重復性存在一定的波動。

另外，盡管異味與毒性不能劃等號，但異味確實會給人帶來不舒適的感覺。未來汽車廠家對氣味和毒性的控制和要求只會越來越高。因此，材料供應商必須努力為汽車內飾件提供低VOC散發、無異味的合格產品。

熊飛：輕量化究竟為哪般？

吉利汽車研究院總工程師熊飛從事汽車輕量化研究工作多年，對輕量化工作提出了自己獨到的見解：做輕量化不能局限于材料，而是要與汽車的設計結合，整車廠的材料部門也要參與到整車設計中，方能有效的推動新材料、新工藝及傳統材料與工藝的應用。否則，依靠單純的材料替換推動輕量化技術的應用會非常困難。材料部門在主機廠的話語權非常有限。

輕量化技術的順利開展也是正向設計能力的體現：性能驅動設計、設計設定目標，目標中就包括重量的設計，輕量化僅僅通過材料的研究或材料部門往往難以推進，必須要密切結合設計與工藝。換言之，性能與設計是汽車的根本，材料要圍繞這兩點來開發，在此基礎上實現輕量化，進而實現更好的燃油效率以及整車的性能屬性。

他舉例說，即使碳纖維價格與鋼一樣便宜，中國的汽車廠商能生產出寶馬i3嗎？i3的價值不僅是車身結構和框架釆用碳纖維，其核心技術還有碳纖維結構件之間的連接技術，以及關鍵零部件的制造工藝技術如高性能薄壁鋁合金鑄造等，所以說，車用材料的開發一定要與汽車的設計、工藝等結合。

熊飛先后在澳工業創新研究所、新加坡南洋理工大學、江淮汽車、長城汽車等任研究員、技術總監、副院長等，并創建長城輕量化設計中心，現在擔任吉利汽車研究院總工程師，對于輕量化技術有著豐富的經驗。

任鵬：商用車輕量化空間很大

CPRJ：目前北汽福田更青睞哪幾類材料來實現減重？

任鵬：一類是輕質材料，如鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料等；另一類是高強度材料，如高強度鋼和高強度不銹鋼。比較不同材料的性能，考慮到其性價比，每種材料都具有自身特有的潛力、用途和優勢。從非金屬材料來看，長玻纖增強復合材料、碳纖維增強復合材料，及改性的低密度、微發泡、薄壁化塑料材料，是目前研究的熱點。

CPRJ：請列舉1-2個北汽福田在輕量化方面的成功應用案例？

任鵬：通過高強鋼、輕質合金、以塑代鋼等應用，福田歐輝BJ6129U8BKB雙風擋車型，整車質量為13.2t，比基礎車型降重五百多千克。福田歐曼GTL超能版車型整車質量為8949.6kg，與基礎車型相比重量減輕了550.8kg。

CPRJ：輕量化未來空間在哪里？

任鵬：在輕量化技術研究上，乘用車開展較早，在技術應用及評價規范建立上，乘用車已相對較為成熟，商用車則相對滯后。對于福田來講，商用車的輕量化仍具有很大空間，商用車的車身、車輪、發動機、變速箱、車橋以及車廂的輕量化正在逐步凸顯。因此，未來要加快商用車的輕量化步伐，現有的乘用車輕量化用材及工藝，可以為后續商用車輕量化提供技術積累和方向 。

CPRJ：ELV法規實施在即，對北汽福田有哪些影響？如何應對？

任鵬：ELV法規的實施，對北汽福田部分低端M1類車型成本控制有較大的挑戰，有害物質的管控需要從材料源頭著手，而材料的更改和替換往往涉及整改周期及成本壓力；北汽福田從2008年就積極參與國家法規的研究及CAMDS的建設，新開發車型已經嚴格進行供應商的管控及數據的申報，并且內部已建立完善的開發流程及回收利用計算平臺。

方鯤：熱塑性復合材料應用較少的四大原因

北京納盛通新材料有限公司總工程師方鯤從事熱塑性復合材料科研、開發與生產三十多年，他指出：熱固性復合材料早已成熟應用在國內中輕卡車多種內外飾零部件上，如駕駛室罩蓋、保險杠、儀表盤內支架、油箱底蓋等，目前己經形成配套的產業化；熱塑性復合材料在國內合資乘用車上有少量的成熟應用，如一汽大眾的前端模塊部件和坐椅背板；熱塑性復合材料當前在國內自主品牌乘用車上應用還較少，尚未形成產業化的大規模應用。

綜合分析與歸納當前汽車工業狀況，他認為主要原因有四個方面：1、國內復合材料原材料供應商，特別是高性價比的熱塑性復合材料供應商太少，且可以提供的少量品種的產品質量不是很穩定，價格也偏高，主機廠不愿意使用；2、主機廠對相對應的復合材料零部件產品結構分析與設計、可靠性驗證條件不清焚，同時又沒有相對應的國家行業標準可以依據，而國內原材料供應商也無足夠的能力與其協同配合開發與驗證；3、復合材料目前仍然存在價格較高、加工工藝成型制造成本高、量產化的良品率和穩定性有待不斷提高、產品性價比與傳統金屬材料產品相比較不具備明顯的競爭優勢等問題；4、原材料、零部件和主機廠之間缺乏合理與共贏的商業合作模式，而對此國外早已有成熟的成功經驗可以借鑒。但需要國內主機廠主動牽頭協調和勇于承擔責任，培養專業工程技術人員，加強與原材料、部件供應商之間的三方合作機制，國家也給予傾向政策和稅收優惠，才能推動產業化快速發展。

責任編輯：Arthas