隨著排放及油耗法規(guī)的進(jìn)一步加嚴(yán)，汽車減重愈加具有現(xiàn)實(shí)意義。援引相關(guān)數(shù)據(jù)，車重每減小10%，油耗可降低6%-8%，排放量可降低5%-6%。同時(shí)據(jù)高盛集團(tuán)預(yù)測(cè)，到2025年，整車制造企業(yè)(OEMs)生產(chǎn)的每輛車將減重約200公斤以滿足相應(yīng)需求。
而在眾多減重方案中，“以塑代鋼”以及其它塑料替代方案已經(jīng)開始為業(yè)界所接受，并逐漸流行起來。蓋世汽車搜集的資料顯示，目前，德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)的汽車塑料用量已達(dá)到10%～15%，有的甚至達(dá)到了20%以上。從現(xiàn)代汽車使用的材料來看，無(wú)論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件，塑料用量都在不斷地增加。且隨著工程塑料硬度、強(qiáng)度、拉伸性能的不斷提高，塑料車窗、車門、骨架乃至全塑汽車已逐步出現(xiàn)。
汽車塑化進(jìn)程正在加快，然而為何遲遲未能迎來爆發(fā)?個(gè)中原因其實(shí)并不難理解：對(duì)于相關(guān)供應(yīng)商來說，除了要面臨成本難題之外，由于一些汽車關(guān)鍵部件極嚴(yán)苛的要求而帶來的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，一定程度上拖慢了這一進(jìn)程。
也就是說，并非所有的塑料都可以有效替代原有的汽車材料。眾所周知，由于汽車構(gòu)造以及汽車運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，材料其實(shí)一定程度關(guān)系著汽車的安全和可靠性，尤其是當(dāng)前已經(jīng)逐步發(fā)展起來的新能源汽車，其不僅對(duì)于汽車輕量化的需求更甚，高溫高壓的環(huán)境也給輕質(zhì)材料帶來了更多的挑戰(zhàn)，尤其對(duì)機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性方面的要求更為嚴(yán)苛。
由于電池技術(shù)等方面限制，現(xiàn)在的新能源汽車行駛里程相對(duì)較短，因此國(guó)內(nèi)相關(guān)政策要求，到2017年新能源汽車通過應(yīng)用新材料實(shí)現(xiàn)車身減重25%、到2020年實(shí)現(xiàn)車身減重30%的目標(biāo)。
帝斯曼ForTii®全球業(yè)務(wù)經(jīng)理Konraad Dullaert近日在接受媒體訪問時(shí)表示，新能源汽車對(duì)重量有著更為苛刻的要求，其對(duì)以塑代鋼的需求會(huì)更強(qiáng)烈�！靶履茉雌嚨陌l(fā)展趨勢(shì)和對(duì)材料的要求與傳統(tǒng)汽車有些不一樣，甚至?xí)浅？量�。由于電池周邊溫度更高，其要求電池周邊的冷卻單元、冷卻系統(tǒng)要能夠承受非常高的液體要求。另外，有些結(jié)構(gòu)部件也需要適合相應(yīng)的高濕度、高溫度等環(huán)境條件�！�
去年10月，帝斯曼推出了其新型聚酰胺產(chǎn)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(jù)Konraad Dullaert介紹，F(xiàn)orTii®Ace具有一系列優(yōu)異的機(jī)械、熱學(xué)及化學(xué)性能，旨在應(yīng)用于對(duì)機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性要求較高的領(lǐng)域，包括動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤和熱管理應(yīng)用等�！澳壳笆袌�(chǎng)上替代汽車金屬壓鑄件的熱塑性塑料，大多數(shù)應(yīng)用于125℃以上的溫度時(shí)，機(jī)械性能會(huì)大幅度的下降。而ForTii®Ace即使在150℃高溫下連續(xù)使用也能夠保持機(jī)械性能穩(wěn)定，從而替代金屬壓鑄件。
ForTii®Ace的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(材料的非晶區(qū)開始失去剛性和硬度的溫度點(diǎn))為160℃，顯著高于其他聚鄰苯二甲酰胺材料，包括現(xiàn)有的ForTii各等級(jí)產(chǎn)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(xué)物質(zhì)等。而憑借較高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度以及結(jié)晶度，F(xiàn)orTii®Ace的機(jī)械性能和耐熱老化性均優(yōu)于那些基于聚酰胺6T、9T和10T的聚鄰苯二甲酰胺競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品。
據(jù)了解，F(xiàn)orTii®Ace家族包含由不同種類的填料及增強(qiáng)劑(包括高達(dá)50%的玻璃和碳纖維)構(gòu)成的不同等級(jí)產(chǎn)品。憑借其優(yōu)異的耐化學(xué)性和機(jī)械性能，F(xiàn)orTii®Ace的某些規(guī)格產(chǎn)品在特定應(yīng)用中甚至可以作為PEEK的高性價(jià)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(xiàn)在還未實(shí)現(xiàn)以塑代鋼的部件向以塑代鋼推進(jìn)。舉例而言，變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)支架，甚至底盤等，目前可能采用的材料還是鋁或金屬，而我們希望能夠逐漸使用塑料去代替這些部件�！�
可以看出，汽車塑料的應(yīng)用已由普通裝飾件開始向結(jié)構(gòu)件、功能件方向發(fā)展，而塑料材料也隨著相關(guān)企業(yè)的更深層次的開發(fā)而最終形成更高質(zhì)量、更具成本競(jìng)爭(zhēng)力以及滿足更多嚴(yán)苛要求的方案。當(dāng)然不可否認(rèn)，這一應(yīng)用還存在許多不足，而相關(guān)企業(yè)也還大有可為。可喜的是，不僅是帝斯曼，其它一些材料供應(yīng)商也已開始在這一領(lǐng)域投入更多的精力，相信未來幾年會(huì)有更多新產(chǎn)品推出，讓我們拭目以待!
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