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車用復(fù)合材料應(yīng)用前景分析
發(fā)布時間:2021.11.08
信息摘要:
盡管復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在汽車上不會馬上顯現(xiàn),但當(dāng)能源枯竭、排放達(dá)到極限后,復(fù)合材料市場必將爆發(fā)。考慮到燃油限值和二氧化碳排放要求,我國車用復(fù)合材料的應(yīng)用前景非常大。



如果一輛乘用車采用10kg的復(fù)合材料,每年新車產(chǎn)量2300萬輛,預(yù)計車用復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)將形成千億元的市場規(guī)模?!苯?,北京中材汽車復(fù)合材料有限公司總經(jīng)理凌靜在接受記者采訪時表示,盡管復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在汽車上不會馬上顯現(xiàn),但當(dāng)能源枯竭、排放達(dá)到極限后,復(fù)合材料市場必將爆發(fā)??紤]到燃油限值和二氧化碳排放要求,我國車用復(fù)合材料的應(yīng)用前景非常大。



437-車用復(fù)合材料配圖

 

■車用復(fù)合材料應(yīng)用少

 

三種及以上材料組合在一起稱為復(fù)合材料,如熱塑性復(fù)合材料、PP增強(qiáng)材料和碳纖維等。凌靜告訴記者,復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛,但目前我國汽車領(lǐng)域應(yīng)用的不多,主要集中在商用車上,僅占復(fù)合材料產(chǎn)量的1/10,復(fù)合材料在重卡上的應(yīng)用大概是40kg~50kg。凌靜說,歐州國家復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已達(dá)到了1/3,目前復(fù)合材料在德系車上應(yīng)用最多,至少2kg~3kg; 歐系車在很多外飾件和結(jié)構(gòu)件上采用復(fù)合材料,如前端水箱支架、導(dǎo)流罩、導(dǎo)流板、翼子板、側(cè)裙板、面罩、保險杠等;此外,乘用車的天窗遮陽板和后備廂的隔板一般也會采用復(fù)合材料。

 

為什么乘用車采用復(fù)合材料少?長春一汽富晟集團(tuán)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理王君磊認(rèn)為,一是國內(nèi)整車廠接受程度低,二是成本相對高,三是如果歐美日整車沒有普及應(yīng)用的話,國內(nèi)整車企業(yè)很少會去嘗試。對于整車企業(yè)接受程度低,王君磊說,國內(nèi)主流整車企業(yè)都在積極研究復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用,但進(jìn)程相對滯后,上汽、奇瑞和江浙地區(qū)的整車企業(yè)走得更快些,奇瑞曾展出的樣車上內(nèi)飾采用了碳纖維。對此,凌靜表示深有體會,她說:“20年前,我與整車企業(yè)談復(fù)合材料,他們不懂也不感興趣,而近幾年,整車企業(yè)主動與我們溝通設(shè)計一些部件。”“相對于鋼和塑料而言,復(fù)合材料成本較高。由于乘用車市場競爭壓力大,復(fù)合材料要大規(guī)模應(yīng)用在汽車上,成本是根本問題?!蓖蹙谡J(rèn)為,復(fù)合材料最早應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域,對成本不敏感,比如波音一半以上采用的是復(fù)合材料。但凌靜認(rèn)為:“如果國內(nèi)汽車市場對復(fù)合材料需求量變大,技術(shù)自然會提升,此時成本也會降下來。另外,從性價比及生產(chǎn)過程考慮,復(fù)合材料在價格上并沒有明顯的劣勢?!?/span>

 

此外,在車用復(fù)合材料的應(yīng)用上,日本三大車企表現(xiàn)得不太積極。凌靜認(rèn)為,一個國家提倡使用什么材料,主要看該國的資源儲備,日本在輕量化方面高強(qiáng)度鋼用得多是因?yàn)槿毡句撹F工業(yè)比較發(fā)達(dá)。

 

■輕量化推動車用復(fù)合材料發(fā)展

 

為汽車減掉無效重量,一直是汽車業(yè)內(nèi)研究的重要課題。目前來看,汽車車身減重主要是應(yīng)用高強(qiáng)度鋼、鋁合金及復(fù)合材料等。凌靜認(rèn)為,各種輕量化材料不存在“誰替代誰”,它們各有各的功用。就復(fù)合材料而言,使用它不僅能設(shè)計出更時尚、更符合空氣動力學(xué)的外形,而且可大大減輕整車重量,另外還能降低生產(chǎn)成本。

 

王君磊告訴記者:“如果不是為了汽車輕量化,復(fù)合材料成本相對較高,乘用車為什么要使用?!蹦壳?,一汽正嘗試在新能源汽車的電池箱上采用復(fù)合材料,不僅輕還防腐,但目前還沒有量產(chǎn)。此外,復(fù)合材料還應(yīng)用在前后機(jī)蓋(引擎蓋和后備廂蓋),可實(shí)現(xiàn)減重50%,但也還沒推向市場?!爸饕€是考慮成本、外飾件的后期修補(bǔ)以及回收等問題。”王君磊說。

 

其實(shí),復(fù)合材料在輕量化方面主要是進(jìn)行功能替代。比如轎車的前端支架,采用復(fù)合材料替代,除減輕重量之外,其工藝也相對簡單,北汽B40的車頂就采用的是復(fù)合材料??偟膩碚f,乘用車座椅骨架、天窗護(hù)板、水箱的前端支架、剎車踏板及儀表臺等都完全可以采用復(fù)合材料。

 

■車用復(fù)合材料全面應(yīng)用需由“貴族”到“平民”

 

一直以來,汽車行業(yè)都在通過增加復(fù)合材料的應(yīng)用比例來減重,但復(fù)合材料的應(yīng)用仍局限在較低產(chǎn)量汽車或小的汽車零部件上。但寶馬i3系列的橫空出世,讓業(yè)界對復(fù)合材料刮目相看。寶馬i3電動車不僅在車身鑲板中使用了碳纖維,還打造了碳纖維材質(zhì)的車架。雖然這是第一次將碳纖維用于批量生產(chǎn),但碳纖維成本高、車輛成型時間長且原材料依賴國外。

 

據(jù)統(tǒng)計,汽車產(chǎn)量在15萬輛以上,使用復(fù)合材料具有成本優(yōu)勢。凌靜認(rèn)為,復(fù)合材料在汽車輕量化上的應(yīng)用會逐年上升,目前我國車用復(fù)合材料有技術(shù)但不精?!安牧虾凸に嚰夹g(shù)都要隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,一旦汽車行業(yè)對車用復(fù)合材料需求上升,我們就必須跟上。當(dāng)塑脂、玻鋼、碳纖維等材料工藝和裝備都成熟起來,車用復(fù)合材料就會呈現(xiàn)出較好的性價比?!绷桁o說道?!皬?fù)合材料在汽車上大范圍應(yīng)用是汽車輕量化未來的發(fā)展方向?!遍L春一汽富晟集團(tuán)有限公司商務(wù)總監(jiān)王志仁說,目前日美歐已經(jīng)走在前列,尤其是在原材料上。王君磊則表示,什么時候碳纖維能從波音飛機(jī)、高端汽車,普及到B級車上,那么復(fù)合材料千億元的市場規(guī)模就指日可待了。



廣東聚石化學(xué)股份有限公司是一家擁有22年銷售、研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的改性塑料企業(yè),具備年產(chǎn)10萬噸改性塑料的生產(chǎn)能力,擁有環(huán)保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個牌號的產(chǎn)品。產(chǎn)品均通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過美國UL認(rèn)證,符合歐盟委員會RoHs標(biāo)準(zhǔn);且廣泛應(yīng)用于汽車、智能家電、燈飾、環(huán)保電纜、OA設(shè)備、通信電子、衛(wèi)材塑料、電視機(jī)、涂料等行業(yè)。

聚石化學(xué)自成立以來,每年都承擔(dān)了多個省市區(qū)級科技計劃項目,目前擁有國內(nèi)外多項阻燃材料核心技術(shù)的發(fā)明專利。一直致力于無鹵阻燃環(huán)保阻燃材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并通過全球化的經(jīng)營實(shí)現(xiàn)了從內(nèi)銷主導(dǎo)到外銷兼顧的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新不斷使產(chǎn)品保持高技術(shù)含量和高附加值。

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