车用塑料:希望在新能源汽车
□ 中国化工信息中心橡塑信息部 仲伟科
传统汽车难成塑料发展主推手
近年我国塑料产业飞速发展。按国家统计局的口径,2002年中国塑料制品产量为1400万t,2010年达到5830
万t,年均增长19.6%。塑料制品的应用已经渗透到了国民经济的方方面面,工业材料是一个重要的分支,车用
塑料又是工业材料的一个重要方面。据中国塑料加工工业协会估算,目前在中国车用塑料消费占塑料总消费量的
5%~8%,在发达国家这个数字为8%~10%。中国目前平均每辆车耗用78kg塑料,按2010年中国1830万辆车的销
售量来计算,塑料总消耗量为143万t,按发达国家汽车中塑料用量比例,这个数量还有增加50%左右的潜力。
2002~2010年我国汽车产量年均增幅接近24%,高于同期塑料制品产量的增速。因此,现在车用塑料受到业
内重点关注,很大一部分原因是受汽车产业产销量增长的拉动。当然,节能减排轻量化、改善安全性也很有号召
力。
研究车用塑料的前景,必须明了汽车业的前景。众所周知,任何产业的发展都有周期性,汽车业也不例外。
虽然中国汽车产销量在过去10年飞速发展,几乎没有受到世界经济危机的影响,但其发展总有达到饱和的时候。
2011年前9个月中国汽车产量为1396万辆,同比增长4.5%,已经和金融危机伊始的2008年的增长率5.21%相差
无几。2011年全年汽车产量估计不会超过2000万辆。增速变缓的原因包括经济方面、道路资源方面以及产业本
身转型方面。持乐观态度的人,大都会根据西方国家的汽车人均拥有量来预测中国汽车业的发展前景——目前美
国人均拥有1辆汽车,而中国是13人拥有1辆,据此推算中国汽车消费大有潜力。但是这个预测似乎没有考虑
中国的人口密度和基本建设的发展程度。虽然中国和美国的国土面积差不多,但中国不能行驶汽车的面积比美国
要大得多。如果中国的汽车产销按24%的速度发展,到2015~2016年中国汽车保有总量就能达到美国的水平,而
未来5年内中国的公路建设速度能否承载这么多的汽车呢?这个可能性很小。中国的汽油供应也因而会出现短缺
问题,汽车业发展过快将会严重影响我国的能源供应安全。因此,更合理的预测是未来5年中国燃油汽车消费年
均增长8%~10%,传统汽车产销量增长不能成为车用塑料大发展的主要推手。
塑料在传统和新能源汽车上应用的差异
“十二五”期间,我国汽车工业面临的最重要任务是节油。在汽车节油方面,传统汽车的节油将是主战场,
短期内新能源汽车还难以成为主流。就汽车节油而言,车用材料轻量化是重要途径。中国塑料加工工业协会改性
塑料专业委员会秘书长刘英俊指出,汽车产业面临着三个艰巨的任务:一是发展新能源,摆脱对石油资源的依赖;
二是不断改进发动机的功效;第三是轻量化。相关数据显示,塑料及其复合材料可以减轻零部件约40%的重量。
有报道称,到2020年,发达国家汽车平均用塑料量将达到500kg/辆以上。从现代汽车使用的材料看,无论
是外装饰件、内装饰件,还是功能与结构件,都可以看到塑料制件的身影。为有效降低能耗,塑料材料在汽车业
的应用范围已不仅仅局限于汽车内装饰件、座椅、车灯等零部件,而已扩展到油箱、翼子板、风扇叶片等结构件。
北京长城华冠汽车技术开发有限公司总裁王克坚认为,传统汽车上使用塑料的理由是易成型、耐腐蚀和低成
本,而在汽车轻量化、回收再利用和环保对车用塑料的贡献并不大。因为传统汽车使用塑料做框架的可能性不大,
塑料材料因为不能冲压,永远只能做附配件,不可能成为主流。
当代汽车工业推进新能源,对轻量化的要求远远高于传统汽车,这是国内外企业对新能源汽车轻量化的共识。
由于电池技术等还未能做到同步发展,行驶里程短成为电动汽车发展的瓶颈。在同样动力“不足”的情况下,质
量较轻的汽车无疑能行驶得更远,轻量化对新能源汽车至关重要。现在汽车公司设计的电动车一般要求全重不超
过500kg,迫使设计者尽量使用轻质材料。但有专家指出,目前车用塑料材料的性能不确定,比如材料稳定性问
题、负荷变量问题、耐久性等,没有统一的测试和使用标准,不如金属材料完善,这使得塑料在汽车结构方面的
应用受到限制。所以,塑料若要在汽车工业尤其是在新能源汽车中得到更大规模应用,要做的工作还有很多。
车用塑料新宠
目前国外汽车内饰件已基本实现塑料化,塑料在汽车上的应用范围正在向外饰件、车身面板和结构件扩展。
材料供应商表示,汽车塑料件的发展重点已经向开发结构件、外装件用的增强复合材料和高性能树脂材料转移。
耐高温、耐油的聚酰胺结构部件,满足车身在线喷涂要求的塑料面板材料,以及能让视野更开阔、设计更灵活的
聚碳酸酯车窗材料,更是顶级材料供应商推荐的拳头产品。
如果说今后车用塑料的重点发展方向是开发结构件和外装饰件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料与塑
料,那么结合了塑料和橡胶特点的热塑性聚烯烃弹性体(TPO)材料,因具有密度小、性能较好、成本低的优势,
成为汽车用塑料的热门。中国化工信息中心的资料显示,目前国内有厂家生产乙丙橡胶改性的TPO,而反应器型
TPO在中国还属于空白,树脂原料供应将再次成为塑料产业的瓶颈。
另外,汽车材料专家透露,目前车用纤维增强热塑性塑料(LFT)比较受欢迎,但LFT构件打磨困难,成本
较高。现在有的公司研制成功长纤维增强母料,能够进一步降低LFT生产成本,改善其制品性能。传统的汽车用
塑料大户——聚丙烯,其应用技术也在不断发展。发泡聚丙烯材料能够进一步降低重量,可以回收再利用,而且
节省用料,如超临界二氧化碳发泡聚丙烯材料中的泡孔不构成缺陷,反而能阻止缺陷发展。
背景材料
11月5日,由沧州市政府和中国塑料加工工业协会共同主办的第二届中国(沧州)国际塑料工业展览会开幕式
在沧州国际展览中心隆重开幕。展会汇集了来自国内外的200多家参展商、1000多家采购商,集中展示了塑料行
业发展的新成果,展品涉及6大类2000多个品种,代表了国际国内塑料加工行业的先进水平。
2011车用复合材料市场与加工技术研讨会同期举办,来自车用塑料行业的200多位来自全国各地的车用塑料
工业企业、汽车生产商及研发设计专家、车用塑料专家齐聚沧州,共谋发展。
沧州市是我国重要的塑料产品生产加工基地。目前,全市塑料加工企业达到1200多家,年产值超过100亿
元,形成了配套完整、特色鲜明的塑料产业集群。为推动塑料产业进一步做大做强,沧州经济开发区规划出5平
方公里土地建设塑料工业园。沧州市确定以发展塑料工业为主,力争把沧州经济开发区打造成我国北方最大的塑
料工业加工基地。
