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节能减排压力下 以塑代钢成汽车业必然趋势

近日，IALTA（中国）创新峰会2013暨汽车轻量化科技会议在沪召开，各大主机厂和汽车零部件供应商以及原材料供应商汇聚一堂，就汽车轻量化技术与中国绿色科技应用未来展开讨论。长安组合音响汽车股份有限公司工程研究总院副院长暨IALTA 执行主席曹渡先生向大家分享了中国自主品牌汽车轻量化技术发展趋势。

长安汽车股份有限公司工程研究总院副院长暨IALTA 执行主席曹渡先生

中国市场经过多年高速发展，年连续四年成为全球汽车销量第一的国家，且未来仍具备非常较大的增长潜力。至2012年底，全国汽车保有量1.2亿辆，年增长1510万辆，增长量超过1999年底全国汽车保有量。

据权威人士保守预计，中国汽车总需求量的饱和点至少在3000万辆，保有量4.5亿辆

节能减排压力下 以塑代钢成汽车业必然趋势

2011年，中国每辆汽车平均消耗汽油或柴油2.15吨/年，远铂热电阻高于欧盟的1.5吨，日本的1.1吨，中国车用燃油占燃油总消耗量的近55%，而石油的进品依赖度已超过55%，已经超过美国，能源安全问题压力巨大。我国汽车平均百公里油耗远高于国外，在诸多影响因素中，汽车轻量化效果远低于国外是最直接和最主要的原因之一。

与此同时，汽车尾气是大气的主要污染源，我国城市大气污染中，汽车尾气排放所占比例已超过70%，国家将加强环保立法严控车辆污染。

节能减排已成为世界各国的共同行动

欧盟：指令2009/443/EC要求，2012年达到车辆平均CO2排放120g/km,超标罚款最少5欧元/g/km；在2020年达到95g/km，超标罚款95欧元/g/km；

美国：2016年平均CO2排放达到250g/英里的水平，并且平均燃料经济性达到34.1mpg；以乘用车为例，每低于限值0.1mpg，将被处以5.5美元乘以该企业当年汽车总产量的罚款。

中国：《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》：2015年企业平均油耗6.9L/km，节能惠民标准5.9L/km；2020年企业平均油耗5.0L/km，节能惠民标准4.5L/km。

轻量化是实现汽石墨烯生物器件：由于石墨烯的可修改化学功能、大接触面积、原子尺寸厚度、份子闸极结构等等特点车节能减排最有效的技术手段之一

汽车整备质量每减少100Kg，百公里油耗降低0..6L；

车重减小10％，可降低6％～8％的油耗，降低5～6%的排放。

除此之外，在动力更万向节新换代技术难度大、耗资多，对汽车产业链带动不明显的背景下，轻量化改善发动机性能，提高燃烧效率；提升汽车的空气动力学性能，降低滚动阻力；提高动力传动效率，减小功或动力传递损失；

塑料的应用可实现“减量化、再利用、资源化”

塑料的应用能够减轻车重，降低燃油消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力性；加工成型是无污染排保温瓶放、低消耗、高效率的过程；绝大部分塑料使用后能够被回收再利用，是典型的资源节约型环境友好材料。

这一优势的形成主要是因为塑料复合材料的特性：

密度小、比强度高，轻量化效果明显；

集成度高：15个金属零部件简化为1个塑料前端骨架；集成前大灯、冷凝系统等4大零部件总成；

可设计、造型自由，可成形复杂曲面；

减震性好，吸能性好：由于树脂基复合材料的振动衰减系数大，受冲击时能够吸收大量的冲击能，当汽车发生碰撞时，可避免或减少对人体的伤害，这对行车安全十分有利。如热固性（如环氧树脂）碳纤维复合材料粉碎锥及类似能量吸收结构可以吸收约120千焦耳/公斤的能量，如果使用热塑性树脂则能吸收250千焦耳/公斤，相比之下，钢材的吸收效率为20千焦/公斤；

成形工艺简单：在中批量生产的车型中，用树脂基复合材料取代铝材可以降低成本40%左右

塑料应用于汽车行业的发展趋势

从总体来说，汽车塑料已由普通装饰件开始向结构件、功能件方向发展；汽车塑料材料向强度更高、冲击性更好、超高流动的复合材料和塑料合金方向发展

梳理一下塑料的应用脉络，我们不难发现塑料应用有个“四部曲“：

已迈出的第一步：通用改性塑料，如PP、PE、PVC、ABS及PA等耐热增强的改性，主要应用在汽简支梁冲击实验机毛病的处理方法为：车内外装饰件上

正在迈进的第二步：长/短玻璃纤维增强复合材料，主要应用在部分结构件和功能件上

第三步：碳纤维增强复合材料（CFRP），整车白车身和承载机构件

第四步：天然植物纤维增强复合材料，主要应用于内外装饰件–有机回收（环保）

以塑代钢 效益显著

塑料的应用能够实现整车3.标准配置问题降低油耗、减少排放，促进新能源汽车的发展和应用，提高整车技术含量和市场竞争力；

发展新兴技术产业，赶超世界先进水平；推动原材料生产企业产业发展；推动塑料复合材料零部件制造业发展；推动设备制造企业的进一步发展；建立汽车全新轻量化技术应用基地；创建就业岗位10万人以上。

在以塑代钢这一趋势下，要实现以上诸种效益，应该在政府指导下，原材料供应商、零部件供应商、高校和研究学院、协会、主机厂这六方联合建立联盟，由协会兼顾各方利益，建立以塑代钢全产业链。

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