從 現(xiàn)代汽車(chē)使用的材料來(lái)看,無(wú)論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件,還是功能與結(jié)構(gòu)件,都可以看到塑料制作的影子,汽車(chē)塑料化正在成為當(dāng)今國(guó)際汽車(chē)制造業(yè)的一大發(fā)展趨 勢(shì)。近年來(lái),在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,汽車(chē)塑料產(chǎn)品的應(yīng)用推廣也迎來(lái)了高速發(fā)展,且在汽車(chē)上的覆蓋范圍越來(lái)越廣,由內(nèi)外飾件逐步拓展到功能件乃至全塑車(chē)身的出現(xiàn)。然 在這個(gè)以塑代鋼的過(guò)程中會(huì)遇到怎樣的問(wèn)題,如何解決?國(guó)內(nèi)汽車(chē)塑料化的前景幾何,本期蓋世汽車(chē)業(yè)界調(diào)查(調(diào)查時(shí)間11月10日至11月17日,參與人數(shù)3450位)圍繞以上問(wèn)題展開(kāi),以下將根據(jù)調(diào)查結(jié)果及專(zhuān)家采訪(fǎng)逐一闡述。
汽車(chē)輕量化一直是節(jié)能減排中的首席話(huà)題,據(jù)研究表明,一輛轎車(chē)的自重每減少10%,燃油消耗量就降低6%~8%,C02排放降低5%~6%。而塑料應(yīng)此而快速發(fā)展,一般而言,塑料的比重在0.9-1.5之間,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料比重也不會(huì)超過(guò)2.0,而金屬材料的比重A3鋼為7.6、黃銅為8.4、鋁為2.7,因此塑料無(wú)疑是減輕車(chē)體重量的有效途徑。據(jù)汽車(chē)外飾件領(lǐng)先供應(yīng)商延鋒彼歐相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,一塊塑料尾門(mén),相對(duì)同樣大小的鋼材,產(chǎn)品在重量上即可以減輕30%到40%。
除 致力輕量化外,塑料設(shè)計(jì)空間大、制造成本低、功能廣泛等特性加上技術(shù)的不斷突破,亦促汽車(chē)在安全性和制造成本等方面獲得更多突破,因此受到車(chē)企的逐步重視 和偏愛(ài)。近年,隨著新材料新工藝的出現(xiàn),除了寶馬、奔馳等國(guó)際大咖大手筆啟用塑料制品外,這股塑化之風(fēng)同樣在國(guó)內(nèi)風(fēng)靡,國(guó)產(chǎn)化的沃爾沃、奇瑞捷豹路虎以及 長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、奇瑞的部分自主車(chē)型也開(kāi)始進(jìn)行積極的嘗試。因此,在調(diào)查1中,近90%的參與者表示對(duì)其前景看好。
塑料制品在汽車(chē)工業(yè)中的用量直接反映一個(gè)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展水平,據(jù)了解,德國(guó)每輛汽車(chē)平均使用塑料制品近300kg,占汽車(chē)總消費(fèi)材料的22%左右;日本每輛汽車(chē)平均使用塑料達(dá)100kg,約占汽車(chē)材料消費(fèi)總量的7.5%。而我國(guó)現(xiàn)在最多僅采用了70kg,還有很大的開(kāi)發(fā)空間。
據(jù)了解,上世紀(jì)60年代塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用量不過(guò)為100kg,現(xiàn)今最大應(yīng)用量已達(dá)300kg以上,其快速的增長(zhǎng)除順應(yīng)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,還緣起于其特性與人們對(duì)汽車(chē)的期望要求“一拍即合”。
調(diào)查2中, 人們對(duì)塑料幾大主要優(yōu)勢(shì)的認(rèn)知度和認(rèn)可度基本相差不大。實(shí)現(xiàn)輕量化自不必說(shuō),在上述中已有所闡述。而易成型亦是一關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。拿塑料尾門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩蓋來(lái)說(shuō),如用鋼板加工,往往需要先加工成型各個(gè)零件,再分別用聯(lián)接件裝配或焊接而成,工序較多。而如采用注塑一體成型,一方面可以化解鈑金零件沖壓角度的限 制,使整車(chē)的造型更加流暢和具有動(dòng)感。另一方面可以在一個(gè)零件上個(gè)集成一些小的裝配結(jié)構(gòu),從而代替了原來(lái)鈑金件還需要焊接各種金屬緊固件的功能,減少了零 件數(shù)量,降低了工裝設(shè)備的總投資成本。據(jù)悉,歐洲的價(jià)格比對(duì)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)日產(chǎn)量小于600套時(shí),塑料尾門(mén)的總體投資會(huì)有最高到50%的節(jié)省。
此 外,塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量,對(duì)強(qiáng)烈撞擊有較大的緩沖作用,對(duì)車(chē)輛和乘員起到保護(hù)作用。因此,現(xiàn)代汽車(chē)上前后保險(xiǎn)杠、車(chē)身裝飾條都采 用塑料材料,以減輕外物體對(duì)車(chē)身的沖擊力。另外,塑料還具有吸收和衰減振動(dòng)和噪聲的能力,可以提高乘坐的舒適性。而在對(duì)酸、堿、鹽等抗腐蝕能力上,塑料也 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼板,如果用塑料做車(chē)身復(fù)蓋件,十分適宜在污染較大的區(qū)域中使用。
由 于上述的優(yōu)點(diǎn),材料供應(yīng)企業(yè)越來(lái)越自信,而零部件生產(chǎn)企業(yè)也進(jìn)一步加大產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。諸如延鋒彼歐這樣的外飾件生產(chǎn)企業(yè)已將塑料制品由傳統(tǒng)的保險(xiǎn)杠、擾 流板逐步擴(kuò)展到尾門(mén)、翼子板、前端模塊的應(yīng)用,而這些目前在市場(chǎng)上已得到廣泛的認(rèn)可,至于車(chē)窗、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)身骨架等的應(yīng)用和普及,隨著技術(shù)的進(jìn)步和材料 的升級(jí),也會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。
固然汽車(chē)塑料的優(yōu)勢(shì)很多,然目前在市場(chǎng)上推廣情況卻并非很理想。對(duì)于其原因,調(diào)查3中,23%的 參與者認(rèn)為是終端市場(chǎng)對(duì)安全市場(chǎng)存在誤區(qū)。之前,記者在走訪(fǎng)中常遇聽(tīng)到部分供應(yīng)商的無(wú)奈之言:一些車(chē)企在概念車(chē)的開(kāi)發(fā)中嘗試使用了塑料制品,并在測(cè)試中對(duì) 其質(zhì)量和可靠性給予認(rèn)可,然量產(chǎn)時(shí)則給予置棄,主要迫于目前市場(chǎng)認(rèn)知和新車(chē)推廣的壓力。的確在消費(fèi)者固有的觀念里,與鋼鐵相比,塑料在抗撞擊方面略顯單 薄。甚至有些媒體也對(duì)汽車(chē)塑化亦存在“塑化不上檔次不安全”的偏見(jiàn)。
事實(shí)上,材料品質(zhì)和工藝的提升,使材料在強(qiáng)度、硬度、抗沖擊性等方面并不輸于金屬,同時(shí),材料的彈性是金屬所無(wú)法企及 的。同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院教授王宏雁表示,車(chē)身在安全性設(shè)計(jì)時(shí)希望能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)的變形吸收一部分碰撞能量,以塑料制造的車(chē)身,只要結(jié)構(gòu)涉及合理,制造工藝得 當(dāng),其安全性應(yīng)該比金屬材料車(chē)身要好。
不過(guò),在此次調(diào)查的參與者當(dāng)中,31%的人認(rèn)為如果行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)足夠完善,讓汽車(chē)塑化規(guī)范化,無(wú)論對(duì)于車(chē)企、供應(yīng)商還是消費(fèi)者來(lái)說(shuō),都等于吃了一劑定心丸。
而41%的人則認(rèn)為,汽車(chē)塑化之所以推廣存在障礙,最大的問(wèn)題是高強(qiáng)度及高性?xún)r(jià)比材料的供給。在此方面,武漢理工大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院博士生導(dǎo)師過(guò)學(xué)迅教授曾表示:汽車(chē)塑料性能還有待提高,例如塑料本身的疲勞期比金屬短,尤其暴露在高溫環(huán)境和接觸汽油時(shí),老化現(xiàn)象尤其嚴(yán)重,并且應(yīng)用在齒輪或者其他傳力的部位時(shí),無(wú)法達(dá)到金屬的強(qiáng)度。而國(guó)家汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)王智文則提出,目前高端材料長(zhǎng)期受制于國(guó)外技術(shù)壟斷,導(dǎo)致產(chǎn)品成本居高不下,迫使一些企業(yè)放棄高端材料在汽車(chē)上的使用,這不符合國(guó)內(nèi)車(chē)型的市場(chǎng)定位,需要高端材料生產(chǎn)企業(yè)降低成本,同時(shí)需要我們國(guó)內(nèi)企業(yè)加大研發(fā),實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破。
此 外,汽車(chē)塑化還面臨著生產(chǎn)改造成本、回收等問(wèn)題。然總體來(lái)說(shuō),人們對(duì)其優(yōu)勢(shì)的認(rèn)可遠(yuǎn)大于問(wèn)題所在。而節(jié)能政策及產(chǎn)品成本的壓力,使其已成為大勢(shì)所趨,要解 決以上問(wèn)題、推進(jìn)其發(fā)展尚需要政府機(jī)構(gòu)、車(chē)企、零部件供應(yīng)商、材料生產(chǎn)商等多方努力,才能使標(biāo)準(zhǔn)更加完善、技術(shù)更加臻熟,消費(fèi)者安全進(jìn)一步得以保證。