鉴于汽车轻量化和控制成本的需要,现在汽车里使用的塑料产品越来越多,汽车塑料化是当今国际汽车制造业的一大发展趋势。采用新型塑料能有效提高汽车的燃油经济性和整体性能。正如福特汽车所说:“很少有哪种创新能比减重更能带来性能和效率优势。车辆各方面性能——加速、操控、制动、安全、效率等,都可以通过使用先进的、更轻的材料来提升。”近日,全球市场洞察(GMI)咨询公司发布一份最新报告预测,到2024年,全球汽车塑料市场的年销售额将超过500亿美元。
■ 2024年将占传动系统的10%
目前,汽车塑料广泛应用于车身及零部件,例如底盘、动力传动系统、发动机罩下电子元器件、燃料系统、内外饰件等。这些塑料耐用、耐刮、耐磨,可有效地设计成型并进行元件集成,从而改善振动状况并控制噪声。GMI指出,塑料在汽车上的应用越来越多。统计数据显示,2016年,全球平均每辆轻型汽车的高分子复合材料用量约为150公斤。
GMI预测,到2024年,汽车塑料在动力传动系统中所占比重将接近10%,包括发动机、传动轴、齿轮、变速器和轴承。其中,底盘中塑料所占比重将超过9%。塑料为底盘提供了强度、稳定性、柔韧性、刚性和抗冲击能力,通过能量吸收,保证了低幅度的振动、噪声和声振粗糙度。
原油和聚合物树脂是汽车塑料生产所需聚合物的重要原材料。原材料的高可用性、低成本、低生产难度,使得汽车塑料替代钢铁和其他金属成为可能,从而达到减轻车身重量、降低二氧化碳排放量的目的。汽车塑料生产所需的原材料主要有聚氨酯(PU)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)。
GMI预测,到2024年,基于PMMA的汽车塑料市场规模将超过13亿美元。得益于耐冲击、过滤紫外线、耐化学腐蚀、色彩精准度高、耐候性等特点,这些塑料主要用于汽车内部及外部面板、模制件、窗户、屏幕、显示器等。基于PU的汽车塑料需求有望增长10%以上,由于其具有重量轻、耐久性、绝缘、吸声性能好等优点,PU泡沫塑料主要用于制造弹性头垫、缓冲面板、扶手及其他内饰件。
到2024年,基于ABS的汽车塑料需求增幅可能会超过9.5%。由于这类材料重量轻、有韧性及弹性、耐腐蚀,主要用于制造仪表盘、仪表板、保险杠和车身面板。到2024年,基于PVC的汽车塑料市场规模有望超过19亿美元,主要用于底盘涂层、车门面板、座椅、仪表盘、扶手、车窗密封、挡风板等。不过,GMI也指出,材料的标准化缺失和可持续性发展问题,将是汽车塑料的一大挑战,可能会影响到行业发展。
■ 中国和印度增长潜力大
全球汽车产量不断增长,以及消费者对汽车节能环保、轻量化的需求增加,将促进汽车行业对塑料的需求增长,尤其是在中国和印度市场。中国已经连续多年成为全球最大的新车市场,2017年新车产销分别达到2901.54万辆和2887.89万辆。得益于此,到2024年,中国汽车塑料市场增幅将接近10%。“外商投资的增加和消费者需求的增长,将刺激汽车塑料产业在该地区的发展。”GMI在报告中称。
印度市场潜力也很大,2017年该国新车销量达到401万辆,赶超德国、英国等国家,跻身世界第4位,仅次于中国、美国和日本。有分析认为,到2020年印度将超过日本,跃居世界第3位。在中国,汽车需求呈现爆发式增长是在人均GDP超过3000美元之后,印度的人均GDP尚未超过3000美元,但以农村地区为中心,购车者不断增加,且自2014年印度总理莫迪上台以来,印度GDP持续高速增长。随着消费者收入水平提高,印度汽车销量高速增长,到2024年,印度地区塑料在汽车电子元件等方面的应用预计将超过380万吨。此外,印度政府鼓励外商直接投资汽车产业,并大力推广环保汽车,这将促进汽车塑料市场的发展。
除了发展中国家外,汽车塑料在发达国家的应用也日益广泛。以美国和加拿大为代表的北美汽车塑料市场规模稳步增长,预计2024年的销售额将超过50亿美元,这在一定程度上是由于当地消费者偏爱轻型、节能汽车。到2024年,德国汽车塑料市场将增长8.5%。到2024年,预计英国汽车塑料市场对PP塑料的需求将增长约9%。PP塑料广泛应用于电缆绝缘、汽油桶、地毯、电池箱和保险杠,较其他材料轻15%~20%,有利于减少二氧化碳排放、降低燃料消耗。
■ 新型塑料重塑汽车业未来
麦格纳国际外饰件全球创新总监布莱恩·克鲁尔高度评价塑料,称高性能塑料和复合材料将重塑汽车行业的未来。目前,巴斯夫、德尔福、塞拉尼斯、帝斯曼、赢创、沙伯基础、RTP、李尔、北欧化工、安道拓、科思创等公司是全球汽车塑料市场的重要参与者。这些企业正专注于投资研发活动,以符合政府标准,并通过组建合资企业和合作伙伴来加强产品组合。
目前,出于环保需要,欧盟、美国、中国等国家和地区正在对汽车制造商施加越来越大的压力,要求其减少温室气体排放,提高车辆的燃油经济性。尤其是欧盟,继设定2021年95克/公里的碳排放标准后,又为2025年甚至2030年设定了更为严格的排放标准,汽车厂商“压力山大”。据测算,一辆轿车自重减少10%,燃油消耗量就相应降低6%~8%,二氧化碳排放量则可减少5%~6%。为此,整车厂商不断推进汽车轻量化,采用塑料就是途径之一。
此外,新型塑料适用于3D打印汽车部件。在去年年底的洛杉矶车展上,美国高科技公司Local Motors展出了一款3D打印的无人驾驶电动公交车Olli,主要采用的就是热塑性塑料,除了重量轻、效率高外,许多部件还可以循环利用。旧车不想要了,或者零件坏了要更换,可以将其“打回原形”——塑料颗粒,然后再来打印新车。
塑料还有助于汽车设计和性能的创新。例如2017款雪佛兰Corvette Z06,厂商创造出一种大胆、超炫的美感设计,采用耐用塑料塑成车身,使得这款车更轻便。另外,凯迪拉克CT6的发动机罩、分离器、轮毂等采用的是碳纤维增强塑料(CFRP)。这些设计元素使得车辆不仅看起来很酷,而且很轻便,提升了车辆的性能。
编辑:万莹






