汽车用工程塑料进入快速发展期

来源：塑胶五金网发布时间：2015-07-14 10:06:31点击率：

　　塑胶五金网讯：汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。试验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、热固性复合材料、ABS、尼龙和聚乙烯等在内的塑材市场得以迅速放大。近两年，车用塑料的大品种——聚丙烯，每年以2.2%～2.8%的速度加快增长。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500kg/辆以上。

　　1工程塑料

　　工程塑料凸显优势车用塑料进入快速发展期

　　工程塑料(PA、PET、POM、PC和PPO)性能高又可代替金属材料，比通用塑料(PE、PP、PVC、ABS等热塑性塑料)的强度与耐热性优异，主要被应用于汽车内饰件、外装件、功能结构件上。工程塑料用于外装件可减轻汽车自重，这是降低汽车排放、提高燃烧效率有效的措施之一。据调查，汽车自身质量减轻10%，燃油消耗就能降低6%～8%。100kg的塑料在功能上等同200~300kg的金属部件，由此推论，汽车平均走15万km，便可节省750L的燃油。在安全方面，工程塑料的抗击性不逊于金属，甚至高于金属。用可吸收冲击能量和震动能量的弹性体、发泡塑料制造仪表、座椅、头枕等制品，可以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车安全系数。结构件则多采用高强度工程塑料，如用塑料做燃油箱、发动机和底盘上的一些零件，以减轻质量、降低成本、简化工艺。

　　随着工程塑料的优势越来越被汽车业界认识和接受，工程塑料在汽车中的应用近几年大幅增长。发达国家将汽车用塑料量的多少作为衡量汽车设计和制造水平的一个重要标志。中国已经成为世界汽车生产和消费的大国，还要进一步发展成为世界汽车生产基地，就必然要快速发展包括汽车塑料件在内的汽车零部件工业。同时，汽车材料逐步向轻量化和环保化方向发展。以塑代钢不仅能减轻车重，而且材料可回收再利用，进而节省制造过程中的资源浪费，终使汽车在环保节能和降低成本两个方面获得更多的突破，还有助于改善汽车的安全性、舒适度和设计的灵活性。

　　汽车工业作为我国的支柱产业，目前发展迅速，而现在国内汽车行业对工程塑料的消费比例远远低于世界平均水平，应加大工程塑料在汽车工业中的应用一方面促进我国工程塑料工业的发展，另一方面有利于促进汽车国产化进程。随着我国汽车工业国产化进程的日益加快，汽车工业将是未来工程塑料消费增长快的领域之一。

　　从世界范围来看，发达国家早在20世纪50年代就开始研究塑料在汽车上的应用，经过几十年的实践，已有很大的发展。目前全球汽车用塑料制品的市场规模为454万t/a，其中美国为172万忱，欧洲为136万t/a。国外发达地区车用塑料占塑料总消耗量的7%～11%，新材料及新成型技术的出现，使得塑料制品在汽车工业中的消费量日益增加，德国每辆汽车平均使用塑料制品近300kg，约占汽车材料消费总量的22%，是世界上采用汽车塑料零部件多的国家：日本每辆汽车平均使用塑料达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。

　　工程塑料是当今塑料工业发展中增速快的材料。与通用塑料相比，工程塑料具有更优异的性能，目前国外汽车的内饰件已基本实现塑料化，塑料在汽车中的应用范围正在由内装件向外装件、车身和结构件扩展。今后的重点发展方向是开发结构件、外装件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料与塑料，并对材料的可回收性予以高度关注。统计显示，全世界平均每辆汽车的塑料用量在2000年就已达105kg，约占汽车总重量的8%～12%。而发达国家汽车的单车塑料平均使用量为120kg，占汽车总重量的12%～20%。如奥迪A2型轿车，塑料件总重量已达220kg，占总用材的24.6%。目前，发达国家车用塑料已占塑料总消耗量的7%～8%，预计不久将达到10%～11%。对于中国来说，塑料在汽车行业的应用尚处于初级阶段，如尼龙在汽车行业中的应用比例为国外的三分之二，聚碳酸酯为二分之一，聚甲醛为三分之一，热塑性聚氨酯为五分之一，聚苯醚为三分之一。目前我国车用塑料量，经济型轿车每辆为50~60kg，轻中型货车为40~50kg，载重车80kg;中轿车100~130kg，仅与国外的90年代水平相当。目前，塑料等非金属材料在国产车上的应用状况还比不上进口车。在欧洲，车用塑料的重量占汽车自重的20%，平均每辆德国车使用塑料近300kg，占汽车总重量的22%。与国外相比，国产车的非金属材料用量仍然偏少。国产车的单车塑料平均使用量为78kg，塑料用量仅占汽车自重的5%～10%。

　　据悉，国家发改委已制定相关政策，一是积极鼓励发展自主品牌汽车，二是加速汽车零部件的国产化进程，三是限定了汽车的燃油消耗标准。加之由于近几年的原材料涨价，许多整车厂为了降低成本已放开了指定供应商的限制，这些无疑给零配件生产厂和塑料原料供应商，提供了一个绝好的发展机遇。我国车用塑料进入快速发展期。

　　2尼龙(PA)

　　聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，尼龙是重要的汽车工业用工程塑料。尼龙主要用于汽车发动机及周边部件，主要品种是GFP：A6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。由于发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具有较好的综合性能，用玻璃纤维改性后的尼龙，主要性能得到很大的提高，如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。另外，尼龙的品种多，较易回收利用，价格相对便宜等，这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙在汽车中为典型的应用，德国宝马汽车公司，首先将以玻璃纤维增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上;以后美国福特公司与杜邦公司合作，共同用玻璃纤维增强P：A66制造的进气歧管应用在V6发动机上，以后世界各大汽车公司纷纷跟进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。发动机盖，发动机装饰盖，汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为材料，与金属材质相比，以汽缸头盖为例质量减轻50%，成本降低30%。除了发动机部件外，汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙，如机油滤清器，刮雨器，散热器格栅等。

　　汽车零部件也是PA6工程塑料大的消费市场，超过总消费量的三分之一。随着人们对汽车性能要求的不断提高和PA6工程塑料自身的发展，汽车用PA6正呈逐年上升的趋势。汽车上可使用PA6(包括改性产品)制作的部件有空气滤清器、外壳、风扇、车轮罩、导流板、车内装饰、储水器材盖、线卡、各种车内电气接插件等。

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