汽车销量回暖 车用塑料正成为塑化界的新宠

  将突破500万辆,2020年新能源汽车的塑料使用量预计在100万吨左右,汽车的杠、挡泥板的外延、散热器护栅、仪表板、装饰板等很多部件均为塑料制品。相比传统钢材,汽车在非关键结构件使用塑料,在轻量化、提升造型设计自由度、降低上优势明显。随着新材料的快速发展以及新能源汽车的大力发展,车用塑料或将迎来发展风口。

  在生产方面,1-3月份受2020年新冠肺炎卫生事件和黑天鹅影响,我国汽车产量同比回落。4月以来受汽车产销形势回暖影响,汽车制造业工业增加值呈恢复性增长。据国家统计局数据显示,4月汽车制造业工业增加值同比增长5.8%,明显高于上月和同期。

  由汽车销量数据发现,4月和5月份汽车销量呈现缓慢上升趋势,尤其5月销量逐步走高,主因是5月购车需求中有部分为2-3月被抑制需求,同时5月份受各地刺激汽车消费政策带动销量增长。受卫生事件影响全球经济下行不容忽视,汽车销量影响尤为明显。但伴随汽车轻量化不断发展,车用塑料在未来具有非常大潜力。

  最初汽车零部件塑料化的主要目标是实现汽车内饰柔软化,使乘客有安全舒适感,然而自70代初石油危机以后,为节省能源,对汽车提出轻量化和防锈的要求,从此汽车零部件的塑料化得到迅速发展。国际上汽车塑料的用量不断增加,平均每辆车上塑料的用量从20世纪70年代初的50~60kg已发展到目前的150kg左右,而且增长还在继续。

  我国汽车使用塑料一般不足汽车自重的10%,与欧美汽车塑料用量比例20%以上仍有不小的差距,目前国内车用改性塑料行业正处在成长期,另外近几年来车用塑料朝着轻量、高速、安全节能、舒适、多功能、成本低、 长寿命的方向发展,而各种新型塑料正是符合这种发展方向的理想材料。同时,减轻汽车自重是降低汽车排放的有效措施之一,汽车自重每减少10%,燃油消耗可降低6%-8%,二氧化碳的排放量降低5%-6%。各大车企注重汽车轻量化、布局新能源汽车也是实现节能减排的必经之路。

  由此可见,未来车用塑料的前景相当广阔。车用塑料有很多以往传统材料没有的优点,主要表现在重量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、节约能源,可持续利用等各方面。

  俗称尼龙,其组成物质是由酰胺键—[NHCO]—连接起来的热塑性树脂,因其具有优良的耐摩擦特性及耐冲击性能,常用于汽车发动机周边部件的应用,例如:发动机盖,发动机装饰盖,汽缸头盖等等;

  聚丙烯是一种高耐热,抗挠屈,密度最轻的热塑性树脂,现阶段,聚丙烯在汽车领域主要应用有注塑零部件及车用装饰结构件两大类,常见的有:蓄电池外壳,杆,门内饰板等等;

  聚乙烯是全球通用的热塑性塑料,它的使用量约占塑料总使用量的30%,其具有优良的耐低温性能且成型加工性优良,在汽车上主要应用是各种储罐,导气管等等,例如:空气导管,制动液、清洗液储罐,衬板等等。

  ABS具有优良的机械性能,较好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性好,电性能、耐磨性、成品加工性较好。在汽车上主要应用于车内装饰件及零部件,常见的制品有:仪表盘,水箱面罩,杂物箱等等;

  POM是一种聚合度不高的树脂,且受热易分解,但其具有优良的耐磨性,刚性及尺寸稳定性,因此对于汽车用滑动及滚动零部件,POM制品是通常选择的材料,常用的制品种类有:底盘衬套,动力阀,齿轮,轴承等等;

  尼龙主要用于汽车发动机及发动机周边部件,主要品种是GFPA6, GFPA66,增强阻燃PA6等产品。在汽车发动机周边部件上的应用,主要是发热和振动部件、进气管、发动机等等。

  它被采购为汽车内饰和外饰,以及引擎盖下的应用,经常取代金属部件。为了中和电池重量,PP将随着电动汽车(EV)产量的激增而激增。

  虽然高密度聚乙烯继续取代燃气罐中的钢材,但影响聚乙烯需求的新趋势是电动汽车的激增。

  尽管随着PP复合材料使用量的增加,ABS的消费可能会受到打击,但由于其在汽车内饰方面的公认质量,一些高端汽车仍然会对其有需求。

  聚碳酸酯(PC)正在为自动驾驶汽车以及传统汽车的照明和电气化设定一个新的标准。此外,PC还具有优异的抗冲击、耐热性、电性和耐候性。韧性、硬度和刚度的结合将推动PC在汽车塑料工业中的应用。

  聚氯乙烯因其增强的阻燃性、优异的柔韧性、低(无)铅含量和高光泽度而具有吸引力。PVC可以进行模压、注塑和吹塑成型,形成一系列产品。因此,汽车仪表板和车门对PVC的需求预计将增长到2024年。

  车用塑料有助于车企达到企业平均燃油经济性(CAFE)标准,更能迎合市场趋势和消费者的购买习惯。预计乘用车和公共交通车将继续采用聚合物技术。PE和PVC在越来越多的可回收呼声中脱颖而出,此外对PC和PP的需求也将继续增长。在接下来的五年甚至更长时间里,汽车塑料市场将经历一场显著的变革。

  今后汽车塑料的发展重点是开发结构件、外饰件用增强复合材料和高性能树脂材料,并对材料的可回收性予以高度重视,虽然车用塑料回收仍是一个全球性的问题,但汽车塑料化已成为汽车发展的必然趋势。

  随着新材料的快速发展以及新能源汽车的大力发展,车用塑料或将迎来发展风口。

  日本、美国和欧洲发达国家,每辆轿车使用塑料已超过150KG,约占汽车总重的12-15%。由于汽车工业发达国家政府的高度重视,促进包括塑料和橡胶在内的废旧材料的回收利用,汽车废塑料制品的实际利用率,欧盟委员会和欧洲议会制定了报废车辆回收指令(ELV)。

  ELV确定了报废汽车“在使用和再利用”和“再使用与回收利用”的两个阶段及回收利用率目标,鼓励制造商设计汽车与零部件之间的再利用和再循环。根据指令,每年每一辆报废汽车其平均重量至少有85%能够被再利用,其中,材料回收率至少为80%。2015年1月1日起这两项指标分别提升至95%和85%。

  中国由于环保理念的偏差,加上有些部门环保意识与重视程度不够,目前对报废汽车中塑料的回收、再生和利用方面的问题尚未提到一定的高度上来认识,相当部分还是采用燃烧的落后方法来处理汽车废旧塑料,因而造成相当严重的大气污染问题。

  从长远的利益出发,从保护环境的角度出发,在着重解决空气污染的同时,对汽车的废旧塑料及橡胶之类的材料造成的污染也应该引起足够的重视。目前,汽车上拆下的废旧塑料引发的环境污染问题在我国已日趋严重,国家有关部门应迅速采取措施并制订相关的政策来解决这个问题,尽早完善节能、节材法规和回处理废金属、塑料、橡胶等废旧制品的法规。

  此外,塑料回收、特别是纤维增强复合材料以及多材料部件的回收,是关系到未来汽车塑料应用能否得到持续发展的问题。根据谁生产、谁回收的原则,建议主机厂和塑料零部件厂共同开展对塑料件回收利用的技术研发,研发工作可根据塑料部件的不同从三方面进行:对可回收的热塑性部件(如杠)的回收再利用工艺技术研究;对多材料部件(如汽车仪表板总成和车门护板)的分离技术与再利用技术研究;对热固性纤维增强复合材料(如SMC、RTM部件)的回收技术研究。

  未来,我国汽车工业及相关工业的研究、设计、生产流通部门,应努力开展汽车的废旧塑料回收、再生利用等技术的研究开发工作,力争在较短时间内,使汽车废旧塑料不再成为污染环境、困扰人们的环保与可持续发展的难题。

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