環(huán)球塑化網(wǎng)www.PVC123.com訊:
近日,IALTA(中國)創(chuàng)新峰會2013暨汽車輕量化科技會議在滬召開,各大主機(jī)廠和汽車零部件供應(yīng)商以及原材料供應(yīng)商匯聚一堂,就汽車輕量化技術(shù)與中國綠色科技應(yīng)用未來展開討論。長安汽車股份有限公司工程研究總院副院長暨IALTA 執(zhí)行主席曹渡先生向大家分享了中國自主品牌汽車輕量化技術(shù)發(fā)展趨勢。
據(jù)權(quán)威人士保守預(yù)計,中國汽車總需求量的飽和點至少在3000萬輛,保有量4.5億輛。
2011年,中國每輛汽車平均消耗汽油或柴油2.15噸/年,遠(yuǎn)高于歐盟的1.5噸,日本的1.1噸,中國車用燃油占燃油總消耗量的近55%,而石油的進(jìn)品依賴度已超過55%,已經(jīng)超過美國,能源安全問題壓力巨大。我國汽車平均百公里油耗遠(yuǎn)高于國外,在諸多影響因素中,汽車輕量化效果遠(yuǎn)低于國外是最直接和最主要的原因之一。
與此同時,汽車尾氣是大氣的主要污染源,我國城市大氣污染中,汽車尾氣排放所占比例已超過70%,國家將加強(qiáng)環(huán)保立法嚴(yán)控車輛污染。
節(jié)能減排已成為世界各國的共同行動
歐盟:指令2009/443/EC要求,2012年達(dá)到車輛平均CO2排放120g/km,超標(biāo)罰款最少5歐元/g/km;在2020年達(dá)到95g/km,超標(biāo)罰款95歐元/g/km;
美國:2016年平均CO2排放達(dá)到250g/英里的水平,并且平均燃料經(jīng)濟(jì)性達(dá)到34.1mpg;以乘用車為例,每低于限值0.1mpg,將被處以5.5美元乘以該企業(yè)當(dāng)年汽車總產(chǎn)量的罰款。
中國:《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》:2015年企業(yè)平均油耗6.9L/km,節(jié)能惠民標(biāo)準(zhǔn)5.9L/km;2020年企業(yè)平均油耗5.0L/km,節(jié)能惠民標(biāo)準(zhǔn)4.5L/km。
輕量化是實現(xiàn)汽車節(jié)能減排最有效的技術(shù)手段之一
汽車整備質(zhì)量每減少100Kg,百公里油耗降低0.3-0.6L;
車重減小10%,可降低6%~8%的油耗,降低5~6%的排放。
除此之外,在動力更新?lián)Q代技術(shù)難度大、耗資多,對汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶動不明顯的背景下,輕量化改善發(fā)動機(jī)性能,提高燃燒效率;提升汽車的空氣動力學(xué)性能,降低滾動阻力;提高動力傳動效率,減小功或動力傳遞損失;
塑料的應(yīng)用可實現(xiàn)“減量化、再利用、資源化”
塑料的應(yīng)用能夠減輕車重,降低燃油消耗和碳?xì)浠衔锱欧牛€可提高動力性;加工成型是無污染排放、低消耗、高效率的過程;絕大部分塑料使用后能夠被回收再利用,是典型的資源節(jié)約型環(huán)境友好材料。
這一優(yōu)勢的形成主要是因為塑料復(fù)合材料的特性:
密度小、比強(qiáng)度高,輕量化效果明顯;
集成度高:15個金屬零部件簡化為1個塑料前端骨架;集成前大燈、冷凝系統(tǒng)等4大零部件總成;
可設(shè)計、造型自由,可成形復(fù)雜曲面;
減震性好,吸能性好:由于樹脂基復(fù)合材料的振動衰減系數(shù)大,受沖擊時能夠吸收大量的沖擊能,當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時,可避免或減少對人體的傷害,這對行車安全十分有利。如熱固性(如環(huán)氧樹脂)碳纖維復(fù)合材料粉碎錐及類似能量吸收結(jié)構(gòu)可以吸收約120千焦耳/公斤的能量,如果使用熱塑性樹脂則能吸收250千焦耳/公斤,相比之下,鋼材的吸收效率為20千焦/公斤;
成形工藝簡單:在中批量生產(chǎn)的車型中,用樹脂基復(fù)合材料取代鋁材可以降低成本40%左右
塑料應(yīng)用于汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢
從總體來說,汽車塑料已由普通裝飾件開始向結(jié)構(gòu)件、功能件方向發(fā)展;汽車塑料材料向強(qiáng)度更高、沖擊性更好、超高流動的復(fù)合材料和塑料合金方向發(fā)展
梳理一下塑料的應(yīng)用脈絡(luò),我們不難發(fā)現(xiàn)塑料應(yīng)用有個“四部曲“:
已邁出的第一步:通用改性塑料,如PP、PE、pvc、abs及PA等耐熱增強(qiáng)的改性,主要應(yīng)用在汽車內(nèi)外裝飾件上
正在邁進(jìn)的第二步:長/短玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,主要應(yīng)用在部分結(jié)構(gòu)件和功能件上
第三步:碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP),整車白車身和承載機(jī)構(gòu)件
第四步:天然植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,主要應(yīng)用于內(nèi)外裝飾件–有機(jī)回收(環(huán)保)
以塑代鋼 效益顯著
塑料的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)整車降低油耗、減少排放,促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展和應(yīng)用,提高整車技術(shù)含量和市場競爭力;
發(fā)展新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),趕超世界先進(jìn)水平;推動原材料生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;推動塑料復(fù)合材料零部件制造業(yè)發(fā)展;推動設(shè)備制造企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展;建立汽車全新輕量化技術(shù)應(yīng)用基地;創(chuàng)建就業(yè)崗位10萬人以上。