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在不久前由中國合成樹(shù)脂供銷(xiāo)協(xié)會(huì )、中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì )、中國氟硅有機材料工業(yè)協(xié)會(huì )等聯(lián)合主辦，中國汽車(chē)輕量化非金屬材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟承辦的新材料應用發(fā)展大會(huì )暨汽車(chē)輕量化非金屬材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟研討會(huì )上，與會(huì )代表一致認為，化工新材料助力推動(dòng)汽車(chē)輕量化發(fā)展，未來(lái)潛力巨大。

輕量化大勢所趨

汽車(chē)為什么要輕量化?中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )主任杜道鋒介紹說(shuō)：“相關(guān)法規對汽車(chē)油耗進(jìn)行了嚴格限定，要求2015年平均油耗控制在6.9升/百千米以?xún)龋?020年控制在5.0升/百千米以?xún)?。同時(shí)，整車(chē)輕量化是實(shí)現節能減排的重要措施，也是提升產(chǎn)品競爭力的重要途徑。試驗數據顯示，整備質(zhì)量每減輕100千克，油耗降低約0.4升/百千米，0~100千米/時(shí)加速性提升8%~10%，制動(dòng)距離縮短2～7米?！?/P>

“無(wú)論是傳統乘用車(chē)、重型商用車(chē)，還是新能源汽車(chē)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，都對輕量化有著(zhù)不同訴求?！钡谝黄?chē)集團公司研發(fā)總院材料所高級主任朱熠指出，智能網(wǎng)聯(lián)等在提升汽車(chē)品質(zhì)、性能、配置的同時(shí)，也帶來(lái)了車(chē)身質(zhì)量的增加，需要通過(guò)使用輕量化材料來(lái)平衡。

朱熠認為，當前汽車(chē)輕量化應在設計、制造、材料技術(shù)等多方面進(jìn)行集成。其主要途徑包括優(yōu)化設計、優(yōu)化功能配置、提升結構強度和材料技術(shù)等。其中，材料技術(shù)包括輕合金、高強度鋼、高性能工程塑料和復合材料、發(fā)泡蜂窩材料等。

多種材料已有應用

中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )新能源汽車(chē)研究院副院長(cháng)高翔表示，汽車(chē)輕量化的關(guān)鍵是高性能材料——高分子材料。高性能材料主要有四方面優(yōu)勢：一是輕質(zhì)高強度，高分子材料的平均密度為普通鋼材的15%~20%;二是良好的加工性能，通過(guò)不同高分子材料的組合以及成型加工方法，可制成不同功能的高分子汽車(chē)材料;三是優(yōu)良的綜合性能，高分子材料具有多功能性，可滿(mǎn)足耐熱、耐寒、耐腐蝕性、耐磨損、防水性等功能性要求;四是優(yōu)良的裝飾效果，可加工成具有復雜造型和多種色彩的制品。

中汽零部件投資公司總經(jīng)理田亞梅表示，塑料零部件是汽車(chē)輕量化的方向?；げ牧霞捌鋸秃现破芬言谄?chē)輕量化方面有一定應用。目前，聚丙烯塑料占汽車(chē)塑料用量的46.5%，2018年用量達到488萬(wàn)噸;尼龍材料多用于汽車(chē)引擎蓋、散熱器風(fēng)扇罩、進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機罩、散熱器和電池托盤(pán)等，2018年用量達122.2萬(wàn)噸;ABS工程塑料在汽車(chē)內飾的儀表板、格柵、裝飾、頂棚和汽車(chē)音響等部件得到應用，2018年用量達65萬(wàn)噸。

中國氟硅協(xié)會(huì )秘書(shū)長(cháng)張建軍表示，含氟樹(shù)脂、含氟涂料、含氟橡膠等已在汽車(chē)的燃料回路、電氣裝置零件中得到一定應用。其中，氟材料的典型應用有曲軸、氣門(mén)油封等;有機硅材料在減振及降噪元件、接縫密封和平面密封、安全氣囊涂層等方面應用較多。

高翔還介紹，碳纖維較鋼材減重可達60%，其比強度、比剛度、能量吸收等性能遠強于鋁合金和鎂合金。寶馬I3和I8超輕車(chē)重的核心技術(shù)就是大量使用碳纖維增強復合材料。

發(fā)展潛力巨大

未來(lái)，合成樹(shù)脂、聚氨酯與碳纖維、氟硅、玻纖等材料共同組成的復合材料應用將會(huì )更廣泛，助推新能源、智能網(wǎng)聯(lián)等未來(lái)汽車(chē)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

萬(wàn)華化學(xué)集團股份有限公司寧波高性能材料研究院部長(cháng)張明明表示，未來(lái)我國改性塑料行業(yè)仍然存在較大的發(fā)展空間。充電樁產(chǎn)業(yè)是車(chē)用改性塑料市場(chǎng)未來(lái)增長(cháng)點(diǎn)之一，2020年充電樁產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規模將達到1000億元，其中改性塑料占比60%以上，為600億元。

碳纖維復合材料有望成為汽車(chē)結構件輕量化材料的主線(xiàn)。高翔表示，碳纖維復合材料總裝環(huán)節少，規?；瘧镁邆洚a(chǎn)業(yè)可行性，發(fā)展空間巨大。假設2020年汽車(chē)產(chǎn)量達到2300萬(wàn)輛，每輛汽車(chē)質(zhì)量為1500千克，預計碳纖維復合材料在汽車(chē)行業(yè)滲透率2%，同時(shí)假設碳纖維材料成本是70元/千克，測算2020年汽車(chē)碳纖維總需要量為69萬(wàn)噸，對應市場(chǎng)規模483億元。

他表示，近期全球很多國家和國際車(chē)企宣布了禁售燃油車(chē)時(shí)間表。樂(lè )觀(guān)情況下，IEA預計2030年全球電動(dòng)汽車(chē)保有量將達2.28億輛，節能與新能源汽車(chē)技術(shù)線(xiàn)路預計2030年我國電動(dòng)汽車(chē)保有量達8000萬(wàn)輛。綜合來(lái)看，2030年中國電動(dòng)車(chē)保有量將占全球的35%。

新能源汽車(chē)發(fā)展對氟硅材料也提出更多需求。張建軍表示，有機硅橡膠具有良好的耐化學(xué)品性、絕緣性和耐熱性，在新能源汽車(chē)高壓電纜中使用可確保電力輸送的安全性和可靠性。鋰電池需要大量運用高端氟材料改善相關(guān)部件性能和保證安全性，高能量密度電池中，涂覆了聚偏氟乙烯涂層的隔膜在保持較高柔韌性的同時(shí)，對電解液表現出出色的耐化學(xué)性。

中國汽車(chē)輕量化非金屬材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)李晶表示，未來(lái)聯(lián)盟將更多地開(kāi)展行業(yè)連橫合縱、上下產(chǎn)業(yè)對接工作，加快非金屬材料在汽車(chē)工業(yè)中的應用。