據《節能與新能源汽車發展技術路線圖》指出,2021年、2025年、2030年單車重量需分別較2015達到年減重10%、20%、35%。
推行力度之大,讓眾多企業倍感壓力,特別是代表“清潔能源”的新能源汽車,必然要起到帶頭作用。車用塑料的優勢不需贅述,但必須意識到,消費者對車用塑料的使用安全依然存在抵觸心理。
車用塑料使用需平衡汽車安全
在節能與環保雙重因素的推動下,我國汽車制造業在內飾領域已經基本實現塑料化。新的發展路線上,汽車輕量化的主流思路是針對外覆蓋件進一步進行塑料化,比如此前少有的塑料發動機蓋、塑料前翼子板等已有采用趨勢。
綜合輕量化和安全需求,塑料發動機蓋是極好的新發展領域。這是因為受行人保護要求,塑料發動機蓋能有效降低頭部傷害。面對更大能量的碰撞,塑料發動機蓋的使用還能有效緩解發動機蓋整體后移,擊碎前風擋,造成車內乘員傷害問題。同樣是解決此問題,金屬材質的發動機蓋所使用的內板折彎通道設計,沖壓工藝復雜,成本高。如今,塑料發動機蓋已經在一些新能源車上小范圍使用。
環保型塑料降低VOC
在滿足了防碰撞、防火這些“硬安全”外,“軟安全”也同樣重要。常用的汽車內飾塑料有ABS、PC、PP、PVC、PU、POM等,為減少這些常規塑料對汽車VOC的影響,往往在塑料的生產源頭就加以控制,改進的方法有工藝調整、助劑選擇、溶劑及單體控制等。除此外,根據最新發展,以下材料的使用將有比較大的前景。
免噴涂塑料
免噴涂材料在汽車上的應用案例,最奪人眼球的當屬Smart。她的車身外覆蓋件大量采用Sabic公司Xenoy PC/PBT樹脂面板,并且采用了免噴涂工藝。免噴涂材料豐富的色彩、表面光澤度高等特點,在這款車上得到充分展露。
免噴涂材料應用范圍廣,在內、外飾件上均可有所應用。目前免噴涂塑料技術還不算很成熟,從環保角度看是一項很有前瞻性的技術領域。
生物基塑料
生物塑料指以淀粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑料,她具有可再生性,因此十分環保。
2017年,荷蘭埃因霍溫理工大學生物汽車團隊發布出了一款可降解汽車Lina,這款車除車輪和懸架系統外均使用由亞麻和甜菜制成的生物基復合材料,她的最大特點是可實現生物降解和輕量化。
目前汽車行業應用較多的生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸類高分子(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等,比如PLA可用于制作進氣格柵、PHAs可用于制作汽車腳墊、改性PBS可用于制作車門內飾條。
在2021年平均每輛汽車使用塑料的總量達到350kg,而在2014年平均每輛車使用塑料大概是200kg。汽車節能減排大趨勢下,車用塑料的使用還將進一步擴大。
但不可否認,在安全性和環保層面,還有大量問題需要解決。從上至下的推動在當下階段阻力很大,以消費者為中心的研發思路極為重要。這警示著,車用塑料邁入新時代,材料創新需把控“安全+環保”兩條重要原則。
微球助力汽車輕量化
談到汽車減重這個話題,就不得不提一下諾力昂Expancel微球產品。8月19日諾力昂舉辦了以“Expancel可膨脹微球助力汽車輕量化”為主題的直播。負責人虞晨陽帶來了為時20分鐘的精彩介紹,介紹諾力昂Expancel 可膨脹微球產品和優勢的同時,也詳細介紹了 Expancel可膨脹微球用于汽車減重的實際案例和數據,使用約290克的微球,可幫助一輛車減重約9.4公斤!
Expancel 微球是什么?
Expancel 微球是一種微小的球狀塑料顆粒。微球由一種聚合物殼體和她包裹著的氣體組成。當加熱時,氣體的內壓增大,熱塑性殼體變軟,造成微球的體積驚人地增大。氣體仍在球內。
Expancel應用有哪些?
Expancel 微球可在多種應用中作為發泡劑,用來降低重量和改善產品性能。微球的膨脹能力、低密度、閉孔結構以及出色的可壓縮性和回彈性對很多產品都有好處。目前使用Expancel微球的一些應用實例有:
? 熱塑性塑料:例如鞋底、型材、膠管、片材、線纜
? 熱固性材料:例如人造大理石、原子灰、模型板材
? 涂料:例如油漆、印刷油墨、皮革
? 紙張和紙板
? 粘合劑
? 密封劑和車底防護涂料
? 工業紡織品和無紡布
? 玩具泥、各類食品接觸類制品等
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