談及汽車輕量化,想必大家都不陌生,它是汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、綠色發(fā)展、促進(jìn)汽車行業(yè)共贏的必經(jīng)之路,它并不是單純的減重,還需要同時(shí)兼顧產(chǎn)品功能、成本及質(zhì)量等要素。今天,就讓我們來了解一下,汽車輕量化的三大途徑及其給車用改性塑料帶來的發(fā)展契機(jī)。
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一、輕量化是大勢所趨
國外相關(guān)研究表明,若汽車整車重量降低10%,能耗效率可提高6%-8%。由此可見,汽車輕量化在降低能耗、減少廢氣排放、增加新能源車動力電池續(xù)航里程等方面意義重大。
圖 輕量化帶來的油耗和CO2排放的影響
同時(shí),近年來,我國已經(jīng)出臺了多項(xiàng)政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來促進(jìn)新能源汽車的研發(fā),并逐步推動汽車用材輕量化的進(jìn)程。2017年9月,工信部聯(lián)臺財(cái)政部等多家機(jī)構(gòu)公布的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》,更是為新能源汽車的發(fā)展注入了一劑強(qiáng)心針。預(yù)計(jì)到2020年汽車輕量化的需求將會日益凸顯。
圖 輕量化的目標(biāo)
眾所周知,電能消耗、廢氣污染及續(xù)航里程短是新能源汽車的痛點(diǎn),對于制造商來說,為了更好的迎合市場需求,輕量化技術(shù)的普及變得迫在眉睫。
二、輕量化的三種途徑
如何最終實(shí)現(xiàn)汽車輕量化?業(yè)內(nèi)人士總結(jié)出三種途徑:
第一,應(yīng)用高強(qiáng)度和輕質(zhì)材料(手段),比如高強(qiáng)度鋼材、超高強(qiáng)度鋼板、鋁合金、合金工程塑料及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。從技術(shù)路徑看,碳纖維復(fù)合材料、鋁鎂臺金、先進(jìn)高強(qiáng)鋼是目前車企探索的三大方向,這三種材料替代當(dāng)前的主流材料低碳鋼,可分別減重60%、40%、25%。
圖 全球輕量化材料需求量(百萬噸)
第二,優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)(前提),利用結(jié)構(gòu)解析和CAD、CAE等技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以減少無用材料、減輕壁厚、減少零部件數(shù)量等,如:模塊化集成設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化。
圖 汽車外飾件采用以塑代鋼和型料輕量化優(yōu)化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單車?yán)塾?jì)減重60Kg以上的效果
第三,運(yùn)用先進(jìn)的制造工藝技術(shù)(保障),如激光拼焊、輥壓成形(先進(jìn)的成型技術(shù)保證了整車結(jié)構(gòu)的安全性)、高強(qiáng)度鋼熱成形、內(nèi)高壓成形等先進(jìn)制造技術(shù),結(jié)構(gòu)膠粘接和異種材料鉚接等先進(jìn)連接技術(shù)。
三、車用改性塑料迎來發(fā)展良機(jī)
從汽車輕量化三大途徑來看,汽車輕量化帶動車用改性塑料需求。到目前為止,汽車行業(yè)已經(jīng)成為改性塑料需求增速最快的領(lǐng)域。
改性塑料下游最大的應(yīng)用領(lǐng)域是家電和汽車,2016年國內(nèi)家電改性塑料需求為440萬噸左右、汽車改性塑料需求為280萬噸左右,但家電領(lǐng)域的增速已經(jīng)下降到5%以下,在汽車輕量化的帶動下,汽車行業(yè)已經(jīng)成為改性塑料需求增速最快的領(lǐng)域。據(jù)預(yù)測,未來幾年國內(nèi)車用改性塑料需求年平均增速將在15%以上。
就各個(gè)國家對車用塑料及復(fù)合材料應(yīng)用的情況來看,德國已經(jīng)達(dá)到了單車 300-365kg,占到整個(gè)汽車的 22.5%;美國、法國是220-249kg,占比16.5%;日本是126-150kg,占比 10%左右;中國大約是90-110kg,占8%。按照至2020年,我國新能源汽車產(chǎn)量 200萬輛、平均整備質(zhì)量 1100kg、增強(qiáng)塑料用量占比15%估計(jì),需求量將達(dá)到33萬噸。以2萬/噸的單價(jià)測算,僅在新能源市場中的空間就高達(dá)66億元,相比2016年全年增加近55億。按照2020年3000萬輛的汽車總規(guī)劃量,在整個(gè)汽車市場的規(guī)模達(dá)到990億元,逼近千億。如此巨大的市場需求,為各大改性塑料企業(yè)帶來了發(fā)展良機(jī)。
圖 2020年汽車塑料及復(fù)合材料市場規(guī)模測算,來自中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)
素材來源:汽車輕量化材料、中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)
第一屆PPO聚苯醚發(fā)展與應(yīng)用論壇
The second forum on the development and application of engineering plastics
(深圳 3月23日 觀瀾格蘭云天酒店)
PPO聚苯醚發(fā)展與應(yīng)用論壇
議題 |
嘉賓 |
PPO/PPE在汽車上的應(yīng)用 |
BASF、沃特、希暢 |
PPO材料介紹 |
Sabic、三菱旭化成、藍(lán)星、鑫寶 |
PPO工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展趨勢 |
業(yè)內(nèi)大咖 |
PPO阻燃彈性體在線纜中的應(yīng)用 |
中旭、安拓普、瑞亞達(dá)等, |
PPO在新能源汽車中的應(yīng)用 |
擬邀請主機(jī)廠 |
PPO與高溫尼龍之爭 |
德眾泰 |
PPO合金相容性問題探討 |
日之升、能之光 |
光伏接線盒 |
擬邀請行業(yè)知名企業(yè) |
PPO在涉水領(lǐng)域的應(yīng)用 |
聚賽龍 |
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