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汽車行業(yè)
汽車工業(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)形成了新能源、輕量化、智能化、車聯(lián)網(wǎng)四大發(fā)展方向。新能源、輕量化直接促進(jìn)塑料件在汽車上的應(yīng)用，比如內(nèi)外飾中的塑料保險(xiǎn)杠、擋泥板、車輪罩等配件的使用已成為常態(tài)，新一輪的產(chǎn)品變革中，塑料前端框架、塑料尾門等也將成為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。不同于前兩者直接推動(dòng)，智能化、車聯(lián)網(wǎng)因需要投入大量的電子電器產(chǎn)品，會(huì)通過(guò)間接的方式推動(dòng)塑料的使用，比如新能源動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)中，支架、框架和端板通常會(huì)選擇有阻燃性的PPE、PC/ABS合金及阻燃增強(qiáng)PA材料。
據(jù)悉，單就乘用車單車塑料消耗145kg計(jì)算，2018年國(guó)內(nèi)乘用車塑料消耗量為403萬(wàn)噸。雖然國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)量在過(guò)去的一年有所下滑(2780.9萬(wàn)輛)，但中國(guó)仍是全球最大的汽車市場(chǎng)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)人均汽車保有量仍具有較大的發(fā)展空間，因此國(guó)內(nèi)汽車塑料件行業(yè)的發(fā)展?jié)摿σ廊缓艽蟆?/p>
而從全球市場(chǎng)看，多方集團(tuán)也正在積極推動(dòng)車用塑料的創(chuàng)新發(fā)展，比如就在去年誕生了世界首款90%重要零部件均由塑料制成的汽車。該概念車在政府創(chuàng)新技術(shù)計(jì)劃框架下研制，由東京大學(xué)科學(xué)家與汽車制造商合作完成，因使用了多種塑料，重量比普通汽車減輕40%。
總結(jié)來(lái)看，車用塑料從單一的輕量化目標(biāo)逐步拓寬并豐富了發(fā)展思路，像高性能塑料、生物基可降解塑料就已然成為行業(yè)熱點(diǎn)。據(jù)了解，到2020年，汽車平均塑料用量目標(biāo)達(dá)到500kg/輛以上，約占整車用料的1/3以上。但因?yàn)槲茨艽蛉腙P(guān)鍵結(jié)構(gòu)件、功能件和安全件使用領(lǐng)域，如果單純通過(guò)發(fā)展已經(jīng)趨于瓶頸的PP及改性PP推動(dòng)車用平均塑料的增長(zhǎng)，難度可謂不小。要進(jìn)一步增加車用塑料的應(yīng)用率，品質(zhì)輕且機(jī)械性能強(qiáng)大的高性能塑料必須要發(fā)力才行。
但是機(jī)遇是和挑戰(zhàn)并存的。舉例來(lái)說(shuō)，為了精確地在小空間中放置大量的電池單元，電池座和電池支架以及外殼組件必須具有非常強(qiáng)大的尺寸穩(wěn)定性及高度的機(jī)械堅(jiān)固性。根據(jù)電池組的設(shè)計(jì)原理，該材料還必須具有阻燃性，此外，即使是在壁厚低至0.75mm的情況下，也要符合美國(guó)保險(xiǎn)商試驗(yàn)所的UL94可燃等級(jí)的V-0級(jí)。又或者在發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化上，目前的小型化渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生非常高的溫度，這使得采用塑料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件進(jìn)行金屬置換非常具有挑戰(zhàn)性。
但高性能塑料的優(yōu)點(diǎn)也不能不考慮進(jìn)來(lái)，比如對(duì)正時(shí)系統(tǒng)、油底殼和軸承座殼等發(fā)動(dòng)機(jī)零部件而言，工程塑料相比于金屬可減少摩擦，有利于提升燃燒效率。在過(guò)去的一年，不少企業(yè)抓住了潮流方向，并展示了自家的高性能塑料應(yīng)用案例。
根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)發(fā)布的報(bào)告顯示，自2015年以來(lái)，全球塑料垃圾的產(chǎn)生量持續(xù)增加，每年超過(guò)3億噸流入環(huán)境中, 預(yù)測(cè)到2050年將達(dá)到約120億噸。
因此，車用塑料除了考慮擴(kuò)寬汽車零部件的覆蓋率外，還必須考慮“綠色、環(huán)保、可再生、易降解”的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵就在生物基可降解塑料，這種材料具有可降解、原材料來(lái)源廣泛、氣味小、VOCs含量低等優(yōu)點(diǎn)。目前，生物基可降解塑料已經(jīng)被納入我國(guó)新材料前沿研究領(lǐng)域。
近年來(lái)，全球大型汽車生產(chǎn)廠以及材料供應(yīng)商紛紛加大對(duì)生物基可降解塑料的研發(fā)投入，比如福特汽車在2008年就開(kāi)始研究此類產(chǎn)品的應(yīng)用，如今在北美市場(chǎng)，福特汽車已經(jīng)在汽車上使用了8種可持續(xù)發(fā)展材料，包括大豆泡沫、蓖麻油、麥秸、洋麻纖維、纖維素、木材、椰子纖維以及稻殼。
