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以材料强基推动汽车工业绿色发展 车用材料:突破关键技术 从容应对挑战
2016年12期 发行日期:2016-06-14
作者:zhoukan2012

  2016年是“十三五”规划的开局之年,推动清洁生产、着力发展节能环保产业,落实“绿色发展”理念,已成为汽车材料行业的共识。6月2日,由中国汽车技术研究中心主办的“2016(第五届)车用材料技术国际研讨会”(以下简称“2016IFAM”)上,中国汽车技术研究中心党委书记于凯指出,为在新一轮科技和产业革命中抢占发展制高点,我国汽车工业应在“中国制造2025”的战略指导下,基于全产业链推动相关各方密切合作,共同开展材料基础层面关键技术改进和突破,以材料强基推动汽车工业绿色发展和产业进步,实现我国汽车工业的“中国创造”。
建立有序平台机制
  国内汽车材料行业从无到有、由小到大,已经成为经济发展不可或缺的基石。但长期粗放式增长方式,逐渐凸显产能过剩、供过于求等问题。产品结构单一、创新性不足、宣传渠道不畅通等弊病,严重制约了企业的发展壮大与产品销售。基于汽车全产业链,建立材料企业与整车企业沟通桥梁,搭建集国家政策法规信息、材料性能信息、先进技术共享等诸多功能于一体的材料管理平台,无疑成为化解当前困境的不二选择。
  全国汽车标准化技术委员会专家张铜柱指出,随着对车用材料环境与人身安全危害性研究的持续深入以及新材料的涌现与应用,汽车工业要不断提升生态友好性,建立持续性管理机制,提升有害物质和可回收利用管控技术能力,打造绿色竞争优势,以从容应对绿色发展要求的挑战。
  工业和信息化部节能与综合司副司长杨铁生介绍,我国汽车工业持续高速增长,但是日益面临资源、环境制约,可持续发展动力不足,其次国外汽车工业发达国家较早实施汽车有害物质和回收利用管理,形成绿色贸易壁垒,削弱了我国汽车产品的国际竞争力。基于此,工业和信息化部于2015年发布了《汽车有害物质和可回收利用率管理要求》(以下简称“ELV管理要求”),明确自2016年1月1日起将M1类车辆的有害物质使用和可回收利用率纳入《车辆生产企业及产品公告》管理。这对汽车行业的绿色发展给予了强有力的政策支持。
实现轻量化推广应用
  随着汽车用户对整车油耗和加速性能的关注度越来越高,汽车轻量化已成为大势所趋。轻量化技术已经成为汽车企业核心竞争力之一,也是提升新能源汽车续航里程的重要技术途径之一。汽车轻量化旨在不降低产品性能的前提下,通过结构的优化、轻质材料的应用,兼顾性能、重量及成本三因素,达到轻量化的目的,实现经济效益最大化。
  来自东风汽车公司技术中心的衡俐琼介绍,整车节能减排技术是推动轻量化实施的关键,其包括动力总成、新能源技术及轻量化技术。而轻量化技术又涵盖轻量化设计、轻量化材料和轻量化工艺三大方面。汽车企业要从开发与推广应用两个方面对轻量化加以实施,通过铝合金、镁合金铸件在车身、底盘、动力总成上的应用,以及新型复合材料在车身构件上的大范围应用,还有轻量化技术库的建立等几个途径来进一步更好地实施轻量化的推广应用。
新型材料改善车内空气质量
  2015中国新车质量研究报告指出,车内有令人不愉快的气味是2015年最频繁出现和最严重的问题,消费者越来越关注车内气味问题。现阶段汽车行业普遍面临车内气味难以解决的技术难题,主要包括气味复杂多样而难辨析、气味物质无法追溯、气味阔值无法确定,无法识别重点、气味嗅辨对气味员伤害大。2016年1月22日,国家环保部修订GB/T27630《乘用车内空气质量评价指南》(征求意见稿)。
  基于此,国内各大车企对车内空气质量提升都进行了专业的设计开发,从产品初筛来降低气味评价员嗅辨频率,减少人体伤害。其次通过建立数据库对气味强度进行归类,降低人为评价的不稳定性。
  在车内空气质量提升方面,除了技术层面的研发,另外还有环保材料的作用当属功不可没。如何高效的从设计源头提升产品VOCs水平,已成为汽车行业亟待解决的共性难题。中国皮革协会副秘书长陈占光从汽车用皮革技术发展进行了相关阐述,指出汽车革技术发展的趋势倾向于绿色制造的清洁技术。要从制革工艺源头进行把握,还有化工材料和生产设备的筛选,都是保障皮革清洁技术的必要因素。
  从材料的选择上,要限制使用高VOC材料,比如酚醛树脂(PF)、聚苯乙烯发泡(EPS)、木粉板、麻纤维板、密度板,以及植绒等。中国汽车技术研究中心专家就车内VOCs模拟技术的研究成果及下一步工作计划进行了介绍。中汽中心表示将继续针对VOCs贡献较大的内饰或材料,如:PP、PVC塑料,PU、PET发泡,织物、皮革等开展研究工作。通过VOCs散发行为建模和散发测试,确定VOCs吸附、遮蔽包覆等多项因素对内饰VOCs散发的影响,实现成型材料级的车内VOCs散发预测,为企业应对车内VOCs问题提供计算机辅助设计工具。
  在车用座椅方面,国内有车企已开发并采用生物基的高分子材料来制造植物纤维座椅弹性体,从新材料和新工艺来有效降低VOC。还有水性低VOC聚氨酯胶粘剂原材料在汽车内饰上的应用也为车内空气质量提升提供支持,与传统溶剂型体系相比,水性体系具有环保方面的独特竞争力,水性低VOC聚氨酯可广泛用于汽车内饰胶。
提升企业正向研发水平
  在“先进CAE虚拟技术与汽车正向开发”分会场,来自汽车企业、零部件企业、国内外汽车技术机构的专家分别就车用材料的正向开发、CAE分析技术等进行了交流,并带来了国内外最新的管理理念和技术方法。
  泛亚汽车技术中心有限公司与东风汽车公司技术中心的专家介绍了车用材料正向开发技术与管理经验,并分享了轻量化解决方案与实施效果;博禄贸易(上海)有限公司与中汽中心试验所的专家阐述了CAE分析技术在零部件分析及整车碰撞安全设计等方面的重要应用。CAE仿真软件厂商Altair与MSC专家汇报了最新的轻量化仿真技术及复合材料建模策略。
  随着我国环保、油耗等法规的持续加严以及汽车行业的竞争加剧,汽车企业只有从根本上提高汽车研发设计水平才能在未来的汽车市场上谋得一席之地。坚持完全自主正向开发、提升CAE分析等关键技术能力是夯实企业研发设计能力的重要工作内容。

  在当前汽车工业迅速发展、环境问题日益凸显的背景下,汽车工业要不断提升生态友好性,建立持续性管理机制,提升有害物质和可回收利用管控技术能力,打造绿色竞争优势,以从容应对绿色发展要求的挑战。

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