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汽车减重是减排关键 轻量化孕育新机遇

2018-04-06

 

      降低汽车二氧化碳(CO2)排放是当前世界汽车制造商面临的重大挑战。美国平均燃油经济性(CAFE)标准和欧盟的相关法规都在要求降低燃油消耗。这些标准本身就是为了降低汽车行业的温室气体排放。考虑到全球汽车需求不断增长,欧洲设立了低排放战略关键目标——到2050年,将二氧化碳排放量从1990年的水平降低至少60%。

 

    为了迎合这个大趋势,全球化学品公司致力于开发先进塑料或复合材料替代金属,制作汽车零部件,或提供黏合剂作为连接不同材料的替代方法来支持汽车轻量化,从而达到减排目的。

 

    汽车减重是减排关键

 

    汽车减重是减排的关键,因为一台车辆每减重10千克相当于车辆在公路上行驶1000公里减少二氧化碳排放1千克。减重有多种形式,通常包括使用各种类型的热塑性塑料或复合材料代替钢材。考虑到75%的燃料消耗量与车重有关,相关机构预计,未来10年以塑料材料、泡沫材料和纤维增强材料代替金属件的需求还会继续增加。

 

    轻量化是汽车行业实现减排的一个重要解决方案,也是当今全球汽车行业发展大趋势。这意味着未来汽车生产中将使用更多的轻质材料。

 

    菲亚特克莱斯勒美国公司技术顾问JamesTruskin表示:“汽车行业的一个发展趋势是将不同材料集合到车体中以平衡车重、性能、成本和制造工艺等方面的要求。这正推动新的连接和制造工艺的发展,促进多种材料的集成,特别是对于体积较大的车辆。”

 

    电动汽车快速发展

 

    减少温室气体排放也在推动汽车传动系统变化,如电动车(EV)的生产与发展。根据国际能源署(IEA)数据,2016年,全球电动汽车存量(主要由电动汽车和插电式混合动力电动汽车组成)超过200万辆,较2015年增长60%。根据IHSMarkit的数据,到2025年,电动汽车将占全球汽车总产量的33%。

 

    日本帝人旗下子公司大陆结构塑料公司(简称CSP)的执行副总裁EricHaiss表示,预期中国将是增长最大的地区。2017年,中国生产的电动汽车约50万辆。到2020年,这个数字将达到200万辆。IHSMarkit预测,到2025年,中国的电动和混合动力汽车产量将超过450万辆。

 

    一些传统汽车制造商也在寻求开发电动汽车。福特公司首席执行官JimHackett表示,福特汽车将在2022年前把对电动汽车的投资增加至110亿美元,生产重点逐步从传统燃油汽车转向电动和混合动力汽车。另外,通用汽车、丰田汽车和大众汽车也都制订了扩大电动汽车产品的发展计划。

 

    电动汽车目前来看也存在轻量化的问题。这类车辆要由锂离子电池提供动力,因此车辆需要一个庞大的电池组,以保证行驶距离。这又显著增加了车重。这是电动汽车轻量化要解决的一个难题。

 

    轻量化孕育新机会

 

    汽车轻量化对化工行业来说也是一次机遇。PPG工业公司与雷诺日产联盟结对开展合作,在汽车生产中使用结构黏合剂代替点焊。

 

    PPG黏合剂和密封剂业务部门负责人PascalSaunier表示,汽车行业正在迅速发生变化。更多新技术和新材料将用于汽车设计与制造。原始设备制造商承受着汽车减重的巨大压力,而结构黏合剂是解决问题的关键。

 

    此外,复合材料生产商在电动汽车市场也能找到更多的机会。电动汽车中复合材料的一个重要应用是电池盒。2014年,CSP与青岛威奥轨道有限公司成立了一家合资企业,专为中国市场生产车用复合材料部件。

 

    “我们在中国的近80%业务与电动汽车电池盒有关。”Haiss说,“使用复合材料制造电池盒相对金属材料有几方面优点——模具成本更低、设计更灵活、安全性也更高。此外,复合材料突出的抗腐蚀性也是一大优势。”

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