您的位置:首頁>汽車>正文

汽車材料以塑代鋼 尚未爆發但已走很遠

隨著排放及油耗法規的進一步加嚴, 汽車減重愈加具有現實意義。 援引相關資料, 車重每減小10%, 油耗可降低6%-8%, 排放量可降低5%-6%。 同時據高盛集團預測, 到2025年, 整車製造企業(OEMs)生產的每輛車將減重約200公斤以滿足相應需求。

而在眾多減重方案中, “以塑代鋼”以及其它塑膠替代方案已經開始為業界所接受, 並逐漸流行起來。 蓋世汽車搜集的資料顯示, 目前, 德國、美國、日本等國的汽車塑膠用量已達到10%~15%, 有的甚至達到了20%以上。 從現代汽車使用的材料來看, 無論是外裝飾件、內裝飾件, 塑膠用量都在不斷地增加。 且隨著工程塑料硬度、強度、拉伸性能的不斷提高, 塑膠車窗、車門、骨架乃至全塑汽車已逐步出現。

汽車塑化進程正在加快, 然而為何遲遲未能迎來爆發?個中原因其實並不難理解:對於相關供應商來說, 除了要面臨成本難題之外, 由於一些汽車關鍵部件極嚴苛的要求而帶來的設計開發工作,

一定程度上拖慢了這一進程。

也就是說, 並非所有的塑膠都可以有效替代原有的汽車材料。 眾所周知, 由於汽車構造以及汽車運行環境的複雜性, 材料其實一定程度關係著汽車的安全和可靠性, 尤其是當前已經逐步發展起來的新能源汽車, 其不僅對於汽車輕量化的需求更甚, 高溫高壓的環境也給輕質材料帶來了更多的挑戰, 尤其對機械性能和化學穩定性方面的要求更為嚴苛。

由於電池技術等方面限制, 現在的新能源汽車行駛里程相對較短, 因此國內相關政策要求, 到2017年新能源汽車通過應用新材料實現車身減重25%、到2020年實現車身減重30%的目標。

帝斯曼ForTii®全球業務經理Konraad Dullaert近日在接受媒體訪問時表示, 新能源汽車對重量有著更為苛刻的要求, 其對以塑代鋼的需求會更強烈。 “新能源汽車的發展趨勢和對材料的要求與傳統汽車有些不一樣, 甚至會非常苛刻。 由於電池周邊溫度更高, 其要求電池周邊的冷卻單元、冷卻系統要能夠承受非常高的液體要求。

另外, 有些結構部件也需要適合相應的高濕度、高溫度等環境條件。 ”

去年10月, 帝斯曼推出了其新型聚醯胺產品ForTii®Ace, 用以替代金屬壓鑄件及昂貴的高性能熱塑性工程塑料, 如聚醚醚酮(PEEK)。 據Konraad Dullaert介紹, ForTii®Ace具有一系列優異的機械、熱學及化學性能, 旨在應用於對機械性能和化學穩定性要求較高的領域, 包括動力系統、傳動系統、底盤和熱管理應用等。 “目前市場上替代汽車金屬壓鑄件的熱塑性塑膠, 大多數應用於125℃以上的溫度時, 機械性能會大幅度的下降。 而ForTii®Ace即使在150℃高溫下連續使用也能夠保持機械性能穩定, 從而替代金屬壓鑄件。 ”

ForTii®Ace的玻璃轉化溫度(材料的非晶區開始失去剛性和硬度的溫度點)為160℃, 顯著高於其他聚鄰苯二甲醯胺材料, 包括現有的ForTii各等級產品, 比PA66至少高出80℃。 ForTii®Ace甚至比PEEK更能耐受各種汽車油脂、化學物質等。 而憑藉較高的玻璃轉化溫度以及結晶度, ForTii®Ace的機械性能和耐熱老化性均優於那些基於聚醯胺6T、9T和10T的聚鄰苯二甲醯胺競爭產品。

據瞭解, ForTii®Ace家族包含由不同種類的填料及增強劑(包括高達50%的玻璃和碳纖維)構成的不同等級產品。憑藉其優異的耐化學性和機械性能,ForTii®Ace的某些規格產品在特定應用中甚至可以作為PEEK的高性價比替代品。Konraad Dullaert表示:“這款材料的推出,是希望能夠把汽車中現在還未實現以塑代鋼的部件向以塑代鋼推進。舉例而言,變速箱、發動機、發動機支架,甚至底盤等,目前可能採用的材料還是鋁或金屬,而我們希望能夠逐漸使用塑膠去代替這些部件。”

可以看出,汽車塑膠的應用已由普通裝飾件開始向結構件、功能件方向發展,而塑膠材料也隨著相關企業的更深層次的開發而最終形成更高品質、更具成本競爭力以及滿足更多嚴苛要求的方案。當然不可否認,這一應用還存在許多不足,而相關企業也還大有可為。可喜的是,不僅是帝斯曼,其它一些材料供應商也已開始在這一領域投入更多的精力,相信未來幾年會有更多新產品推出,讓我們拭目以待!

ForTii®Ace家族包含由不同種類的填料及增強劑(包括高達50%的玻璃和碳纖維)構成的不同等級產品。憑藉其優異的耐化學性和機械性能,ForTii®Ace的某些規格產品在特定應用中甚至可以作為PEEK的高性價比替代品。Konraad Dullaert表示:“這款材料的推出,是希望能夠把汽車中現在還未實現以塑代鋼的部件向以塑代鋼推進。舉例而言,變速箱、發動機、發動機支架,甚至底盤等,目前可能採用的材料還是鋁或金屬,而我們希望能夠逐漸使用塑膠去代替這些部件。”

可以看出,汽車塑膠的應用已由普通裝飾件開始向結構件、功能件方向發展,而塑膠材料也隨著相關企業的更深層次的開發而最終形成更高品質、更具成本競爭力以及滿足更多嚴苛要求的方案。當然不可否認,這一應用還存在許多不足,而相關企業也還大有可為。可喜的是,不僅是帝斯曼,其它一些材料供應商也已開始在這一領域投入更多的精力,相信未來幾年會有更多新產品推出,讓我們拭目以待!

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示