輕量化概念持續(xù)升溫 車(chē)用塑料“暗藏”許多可能

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然而不可否認(rèn)的是，車(chē)用塑料也正面臨著“尷尬”處境。汽車(chē)廠商原本希望借助輕質(zhì)材料在提升燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也帶來(lái)一定的成本效益。然而，高昂的材料價(jià)格與加工成本，卻使汽車(chē)輕量化經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)并不容易。這也讓車(chē)企在制定材料輕量化計(jì)劃之時(shí)顯得尤為慎重。那么，如何避免這樣一種狀況呢?歸結(jié)起來(lái)無(wú)非與以下兩點(diǎn)有關(guān)：　　一是材料成本。業(yè)界基本上有這樣一種共識(shí)：實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化并不難，但可以投入大規(guī)模應(yīng)用的方案卻極少，原因是什么?關(guān)鍵是成本。換句話說(shuō)，盡管廠商可以借助一些手段將車(chē)輛的重量減輕30-45%，但卻可能要面對(duì)非常高的設(shè)計(jì)與再加工成本。因此在保證整體成本水平的前提下實(shí)施輕量化十分有必要。　　住友化學(xué)公司很好的解決了這一問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，分布在混合動(dòng)力車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的油管以往通常是金屬材質(zhì)的，而通過(guò)該公司SUMIKASUPERLCP產(chǎn)品，也即液晶高分子材料可以實(shí)現(xiàn)其由金屬到塑料的轉(zhuǎn)化，此舉帶來(lái)的最直接的效果就是油管整體重量得到了大幅度的降低。　　據(jù)住友化學(xué)株式會(huì)社機(jī)能樹(shù)脂事業(yè)部事業(yè)部長(zhǎng)吉田賀英介紹，塑料油管在日本的豐田及本田車(chē)上都已經(jīng)得到應(yīng)用，而根據(jù)實(shí)際成績(jī)，塑料的采用使油管整體重量減輕了70%左右。不僅如此，不同于金屬管排管對(duì)應(yīng)的復(fù)雜工藝，塑料的加工工藝非常簡(jiǎn)單，這也一定程度降低了生產(chǎn)周期以及成本。“根據(jù)豐田的實(shí)際評(píng)估，采用LCP實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材質(zhì)的替換，每減輕1公斤，可以縮減1萬(wàn)日幣的成本。也就是說(shuō)如果這一部件30公斤，現(xiàn)在用LCP材料將重量降到15公斤，那么整體就可以節(jié)省15萬(wàn)日幣的成本。接下來(lái)，我們將重點(diǎn)將這種產(chǎn)品推到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，相信隨著混合動(dòng)力的發(fā)展，其將迎來(lái)很大的需求。”　　二是材料開(kāi)發(fā)。先回到汽車(chē)輕量化概念本身，汽車(chē)輕量化其實(shí)是指在保證汽車(chē)車(chē)體的強(qiáng)度、剛度、模態(tài)以及碰撞性能的前提下，盡可能地降低汽車(chē)的整體重量，從而提高汽車(chē)的動(dòng)力性和安全性，減少燃料消耗，降低排氣污染。就輕質(zhì)材料的應(yīng)用而言，這意味著，汽車(chē)輕量化并非偷工減料，反而是材料本身的一種升級(jí)?！　Q句話說(shuō)，要做到以塑代鋼，這里所用到的塑料就必須在性能上足以與鋼媲美，甚至超越后者，而并非“退而求其次”。不過(guò)，如此一來(lái)就難免給材料供應(yīng)商們帶來(lái)開(kāi)發(fā)上的難點(diǎn)，尤其是隨著新能源以及混合動(dòng)力汽車(chē)的逐步發(fā)展，汽車(chē)材料面對(duì)越來(lái)越多嚴(yán)苛要求的大背景下，如何開(kāi)發(fā)出符合更多需求的材料正考驗(yàn)著相關(guān)的供應(yīng)商們，而這也是為什么至今僅有一些材料巨頭們才能在此方面大有建樹(shù)的主要原因之一。　　同樣以住友化學(xué)為例，該公司旗下的SUMIKAEXCELPES以及以上所提到的SUMIKASUPERLCP，也即聚醚砜和液晶高分子主要應(yīng)用于汽車(chē)中比較精密的部分，例如汽車(chē)霧燈燈罩、閥門(mén)活塞、電機(jī)配件、廢氣再循環(huán)部件、繼電器、控制油泵等。與一般的汽車(chē)內(nèi)外飾件相比，這些部件對(duì)于材料的要求相對(duì)較嚴(yán)格?！　∑渲?，控制油泵這一部件原先是金屬鋁制的，而現(xiàn)在歐洲部分廠家已經(jīng)在采用聚醚砜替代金屬鋁。根據(jù)介紹，這一材料性能十分穩(wěn)定，在—40℃至200℃的溫度之間，該材料不會(huì)發(fā)生任何變化，完全可以取代金屬。不僅如此，考慮到金屬鋁的加工成本，采用聚醚砜可以將油泵整體成本降低30%。據(jù)了解，住友化學(xué)于去年3月份推出了這一材料?！　×硪粋€(gè)例子是針對(duì)在汽車(chē)中用處極大的繼電器，懂車(chē)的人都知道，繼電器對(duì)材料的要求很高，包括耐高溫等等。而以上所提到的兩款材料則恰好可以滿足這些要求。據(jù)了解，包括歐姆龍、松下在內(nèi)的零部件供應(yīng)商都在使用住友化學(xué)這兩款材料為整車(chē)廠做繼電器?！　?jù)吉田賀英介紹，汽車(chē)中的繼電器目前主要采用兩種材料：LCP和PBT，兩者大約各占一半的市場(chǎng)份額。“繼電器上有金屬針腳，隨著技術(shù)要求越來(lái)越高，金屬針腳要經(jīng)過(guò)一道高溫焊錫制程(SMT)，焊錫的溫度是230℃，而這個(gè)溫度下PBT材料馬上就熔化了。所以說(shuō)，在不需要過(guò)高溫制程的場(chǎng)合可以用PBT，而過(guò)高溫制程的場(chǎng)合要求則必須要高端的材料，例如LCP材料。”　　他補(bǔ)充說(shuō)道，住友化學(xué)在汽車(chē)?yán)^電器方面大概占有80%的市場(chǎng)份額，日本、歐美的中高端車(chē)基本都會(huì)用到公司旗下的材料，國(guó)內(nèi)有些外資廠家也在用，并且比亞迪等本地車(chē)企在高端車(chē)方面未來(lái)也會(huì)對(duì)這一材料有一定的需求?！　】梢钥闯?，盡管車(chē)用塑料在材料成本及開(kāi)發(fā)方面還存在著一定的挑戰(zhàn)，但在汽車(chē)輕量化不斷升溫的局勢(shì)之下，塑料仍然在不斷展現(xiàn)各種可能性，而這有賴于塑料本身的輕量化潛力，以及相關(guān)企業(yè)在材料開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的資金以及精力的投入?！　×硗庵档藐P(guān)注的是，2016年10月，中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》。路線圖指出，到2020年、2025年、2030年，整車(chē)質(zhì)量需比2015年分別減重10%、20%、35%。對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō)，汽車(chē)輕量化越來(lái)越具有現(xiàn)實(shí)意義，而毫無(wú)疑問(wèn)，車(chē)用塑料的前景也因此愈加明朗化。