轻量化越来越被关注
车身重量是影响汽车燃油效率的重要因素。达成CAFE标准有许多可行的方案,包含使用替代燃料,电气化,提升传动系统等,而轻量化正日益成为汽车制造商推动实现燃油效率目标的主要焦点。
汽车制造商已经通过减小尺寸和发动机效率项目来提升燃油效率,但随着行业逐步面临更严厉的法规,汽车制造商把重点转向轻量化。
在2015年8月发布的WardsAuto和杜邦公司的调查报告,轻量化作为顶级科技专注于汽车设计和工程行业,仅在几年前,动力总成的改进位居榜首。
但调查结果也注意到有关实施轻质材料的成本问题。虽然受访者表示对现有的材料组合满足汽车制造商的需求及轻量化需求有信心,但要做为主流应用,许多材料的性价比还不高。
碳纤维
随着碳纤维供应链持续的发展,分析师预测在2020年代中期汽车碳纤维将被大规模采用。Lux Research表示,到2020年汽车用碳纤维复合材料市场将达到60亿美元。研究机构和汽车制造商都对碳纤维供应链的建立和技术广泛应用有极大的兴趣。
碳纤维在2015年底特律车展及福特的新超跑GT的揭幕时引人注目。高性能车辆具有一个碳纤维乘客舱和结构碳纤维的车身面板。当时高管们形容这只是公司碳纤维计划的一个出发点,这是小批量引进新技术,致力于开发碳纤维部件更广阔市场的通行做法。
天然纤维
一些汽车制造商正在创建程序来设计基于生物材料或可再生材料,如结合天然纤维塑料的产品。
当主流汽车供应商Faurecia SA公司出售了其外饰件业务给Cie公司。Plastic Omnium公司,它保留了其复合材料业务,理由是该部门的预期增长。除了碳纤维,佛吉亚还有天然纤维项目开发大麻增强NafiLean材料。供应商已投产并全球销售,兜售材料的设计灵活性以及减重潜力。
新一代材料
供应商继续开发新的材料和新的填充料,可以提供减轻重量,同时满足汽车制造商设计和性能的需求。
通用与Continental Structural Plastics合作,推出了使用Ultra Lite 技术的模塑复合车身面板,使用了经处理的空心玻璃微珠来取代一部分碳酸钙。这项技术应用于2016年的雪佛兰科尔维特跑车,赢得了塑料工程师协会2015年汽车创新奖学会最高奖。
合作与发展
当车辆任何部分都是是轻量化的潜在目标,材料供应商和零件设计人员之间的合作提升可以带来新的机遇,以减轻重量和减少复杂性。汽车行业供应链中可看到更多的合作,超越单纯使用塑料代替金属部分,并努力优化性能和简化组装多组件。
随着汽车供应链不断开发新的材料和技术,推动其高性价比的广泛使用,塑料仍然是轻量化的一个重要工具。
福特在2015年12月宣布了新的GT将使用大猩猩玻璃代替传统挡风玻璃。大猩猩玻璃这一夹层材料目前广泛应用在全球几十亿智能手机屏幕。此外,福特表示,它打算开发技术使其更广泛地应用。
(来源 Report “Plastics in Automotive” – Plastics News)