国外汽车材料发展的现状研究

国外汽车材料发展的现状研究一、应用状况随着引进产品和技术国产化的实现，我国汽车塑料的应用得到了很大发展。目前，我国汽车塑料单车用量、应用部位、品种与类型以及汽车塑料制件的生产技术与装备水平等指标已基本达到了引进车型同类产品的水平。从“八五”计划开始，我国汽车塑料用量逐年增加，目前，经济型轿车每车塑料用量达50-60公斤，中高级轿车达60-80公斤，有的甚至可达100公斤；轻、中型载货车塑料用量达50公斤左右。平均每辆汽车塑料用量占汽车自重的5%-10%，达国外20世纪80年代初、中期水平。汽车塑料主要用于外装饰件、内装饰件及功能与结构件等。外装饰件的应用特点是以塑代钢，减轻汽车自重，其主要制件有保险杠、挡泥板、车轮罩及导流板等；内装饰件的应用特点是安全、环保和舒适，其主要制件有仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅及后护板等；功能与结构件的应用以采用高强度工程塑料为特点，其制件有油箱、散热器水室、空滤器罩及风扇叶片等。目前我国引进车型的车用塑料及其制件生产已基本实现国产化，但少数原料如生产ABS/PVC仪表板表皮材料用的ABS塑料及其助剂、热塑性弹性体及PA11等均需进口。国外近年开发应用的新材料、新技术国内也正在进行研究与开发，新材料包括热塑性聚烯烃弹性体及玻璃纤维增强尼龙等；新技术包括低压成型生产技术及气体辅助注塑成型技术等。还有一些领域国内尚未考虑，如塑料的回收、再生和利用等。二、国外发展趋势1、废旧塑料的回收、再生与利用技术已成为热点并逐步形成一种新兴的产业。2、产品的选材，尤指新产品的选材，注重从环保意识出发，选择塑料品种趋于集中统一，便于分类回收和整体回收，是塑料回收、再生和利用的基础。3、开发塑料功能件，进一步减轻车重，替代金属和有色金属。用玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT)制造支架、托架和多功能制件等；应用塑料制造进气歧管可减轻重量40%-60%，且表面光滑，流动阻力小，可提高发动机性能，并在提高燃烧效率、降低油耗及减振降噪方面有一定作用。4、采用先进的生产技术和装备，如用气体辅助注塑技术生产大型薄壁结构件，以扩大汽车塑料的应用，减轻车重；用低压注塑技术生产一次成型（带骨架）车门内板等制件，以提高产品性能，简化生产工艺，提高生产效率。三、需求预测随着汽车塑料技术的应用，我国汽车塑料用2010年约78.5万吨。四、发展建议1、加强废旧塑料回收、再生和利用技术的研究国外对废旧塑料的利用是以燃烧后的热能利用为起点的，近年来，日本和欧洲各国分别提出汽车废旧塑料的利用率要求，从而促进了废旧材料(如塑料、橡胶等)的利用。“十五”期间，我国汽车工业及其相关工业应对废旧材料，重点是废旧塑料的回收、再生和利用技术及其相关问题予以应有的重视。2、开展材料统合技术研究材料应用的统合技术是废旧材料回收、再生和利用的基础，应倡导材料统一应用的观念，并将其应用于材料设计与生产实践中，这将有利于环保，有利于提高材料的利用率。3、积极拓展汽车轻量化材料的应用汽车塑料应用领域的发展仍以安全、舒适和节能为中心，以减重为目的。“十五”期间，应继续考虑节能材料或轻质材料的利用，如纤维增强塑料和碳纤维增强塑料的应用与研究等。4、建立数据库，实现资源共享建议以汽车工程学会或汽车工业协会相关工业分会为依托，组织汽车材料专业技术协会，建立汽车专用塑料数据库，制定汽车塑料标准，使汽车塑料形成多品种、多牌号，其产品形成系列化、标准化及产业化，实现协会成员资源共享。国外汽车用新材料的发展现状与趋势当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下:(1)轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向;(2)尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位,但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长,铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降,但载重车的用材变化不如轿车明显;(3)轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切,汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向;(4)更重视汽车材料的回收技术;(5)电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。减轻汽车自身质量是降低汽车排放、提高燃油经济性的最有效措施之一。世界铝业协会的报告指出,汽车的自身质量每减少10%,燃油的消耗可降低6~8%,根据最新资料,国外汽车自身质量同过去相比减轻了20~26%。预计在未来的10年内,轿车自身质量还将继续减轻20%。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的开发与应用在汽车的轻量化中将发挥重大作用。可以看出,尽管钢铁材料在当前仍然占主导地位,但其份额却在逐年减少,而铝合金、镁合金、塑料等轻量化材料的用量则呈持续上升的趋势。在最近投产的某些新车型中,钢铁材料的比例更低,例如在奥迪A2中,钢材的比例仅为34%,轻质材料则高达52%。国外开发的全铝车身已经在AUDIA8、BMWZ8、FERRARI360等很多车型上使用,甚至全铝发动机、轮毂都已经开始实际应用。虽然联邦政府和欧共体有多种与材料有关的研究项目,但整体上主要还是体现在墓础研究方而。从汽车行业的应用性研究来讲,主要依靠企业的自身力量,这与美国汽车行业的情况很不相同,后者可从国家得到各种资助。不仅如此,德国政府在支持、促进和推广新材料在汽车行业的应用以及采用新材料的汽车的生产、销信等方而也没有任何鼓励的政策与措施。虽然从长远战略上说,汽车采用新材料具有多种重要意义,但就口前的实际而言,首要目的是减轻重量、提高效率、降低能耗、减少环境污染。从根木上来讲,汽车减轻屯量很有好处,既可增加使用面积,又可节省燃料消耗,减少环境污染。汽车能耗的70%与汽车重量有关,如中型轿车的自重每减少100公斤,每百公里的燃料消耗就可减少0.4公升。此外,自重减轻对加速和弹性等行驶效率也有积极影响,同时可使转动和振动部件的噪音明显降低。试验证明,假如负荷是单轴的或者在结构上可以沿纤维方向伸展的话,纤维强化的材料明显比金属优越。近年来,虽然日本汽车工业由于各种原因而陷于持续的不景气状况之中,但各汽车厂商从长远利益出发,仍继续着各种汽车用新材料及其相关伎术的研究开发,并取得品些进展。总的来看,这一领域研究开发的重点主要集中在三个方面。一是大力开发各类“低公害车”所需材料;二是继续发展汽车以铝、塑等代钢技术;三是提高汽车用材料再生利用率汽车工程材料的现状与发展趋势分析