隨著排放及油耗法規(guī)的進一步加嚴,汽車減重愈加具有現(xiàn)實意義。援引相關數(shù)據(jù),車重每減小10%,油耗可降低6%-8%,排放量可降低5%-6%。同時據(jù)高盛集團預測,到2025年,整車制造企業(yè)(OEMs)生產的每輛車將減重約200公斤以滿足相應需求。 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、美國、日本等國的汽車塑料用量已達到10%~15%,有的甚至達到了20%以上。從現(xiàn)代汽車使用的材料來看,無論是外裝飾件、內裝飾件,塑料用量都在不斷地增加。且隨著工程塑料硬度、強度、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)。 汽車塑化進程正在加快,然而為何遲遲未能迎來爆發(fā)?個中原因其實并不難理解:對于相關供應商來說,除了要面臨成本難題之外,由于一些汽車關鍵部件極嚴苛的要求而帶來的設計開發(fā)工作,一定程度上拖慢了這一進程。 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,由于汽車構造以及汽車運行環(huán)境的復雜性,材料其實一定程度關系著汽車的安全和可靠性,尤其是當前已經逐步發(fā)展起來的新能源汽車,其不僅對于汽車輕量化的需求更甚,高溫高壓的環(huán)境也給輕質材料帶來了更多的挑戰(zhàn),尤其對機械性能和化學穩(wěn)定性方面的要求更為嚴苛。 由于電池技術等方面限制,現(xiàn)在的新能源汽車行駛里程相對較短,因此國內相關政策要求,到2017年新能源汽車通過應用新材料實現(xiàn)車身減重25%、到2020年實現(xiàn)車身減重30%的目標。 帝斯曼ForTii®全球業(yè)務經理Konraad Dullaert近日在接受媒體訪問時表示,新能源汽車對重量有著更為苛刻的要求,其對以塑代鋼的需求會更強烈!靶履茉雌嚨陌l(fā)展趨勢和對材料的要求與傳統(tǒng)汽車有些不一樣,甚至會非?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,有些結構部件也需要適合相應的高濕度、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)異的機械、熱學及化學性能,旨在應用于對機械性能和化學穩(wěn)定性要求較高的領域,包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、底盤和熱管理應用等。“目前市場上替代汽車金屬壓鑄件的熱塑性塑料,大多數(shù)應用于125℃以上的溫度時,機械性能會大幅度的下降。而ForTii®Ace即使在150℃高溫下連續(xù)使用也能夠保持機械性能穩(wěn)定,從而替代金屬壓鑄件。

ForTii®Ace的玻璃轉化溫度(材料的非晶區(qū)開始失去剛性和硬度的溫度點)為160℃,顯著高于其他聚鄰苯二甲酰胺材料,包括現(xiàn)有的ForTii各等級產品,比PA66至少高出80℃。ForTii®Ace甚至比PEEK更能耐受各種汽車油脂、化學物質等。而憑借較高的玻璃轉化溫度以及結晶度,F(xiàn)orTii®Ace的機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爭產品。 據(jù)了解,F(xiàn)orTii®Ace家族包含由不同種類的填料及增強劑(包括高達50%的玻璃和碳纖維)構成的不同等級產品。憑借其優(yōu)異的耐化學性和機械性能,F(xiàn)orTii®Ace的某些規(guī)格產品在特定應用中甚至可以作為PEEK的高性價比替代品。Konraad Dullaert表示:“這款材料的推出,是希望能夠把汽車中現(xiàn)在還未實現(xiàn)以塑代鋼的部件向以塑代鋼推進。舉例而言,變速箱、發(fā)動機、發(fā)動機支架,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,汽車塑料的應用已由普通裝飾件開始向結構件、功能件方向發(fā)展,而塑料材料也隨著相關企業(yè)的更深層次的開發(fā)而最終形成更高質量、更具成本競爭力以及滿足更多嚴苛要求的方案。當然不可否認,這一應用還存在許多不足,而相關企業(yè)也還大有可為?上驳氖牵粌H是帝斯曼,其它一些材料供應商也已開始在這一領域投入更多的精力,相信未來幾年會有更多新產品推出,讓我們拭目以待!
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