汽车行业变革中的材料演变
处于汽车行业的人都能亲身感受到，整个行业正经历着全新一轮前所未有的变化。从零件到整车，从产业链到运营模式都正处于颠覆性变革的前夜。在整车行业，像特斯拉这样的“鲶鱼”不但活了下来，而且正在快速的突破成长；在中国，这个全球最大的汽车市场，几年中一下子涌现出了几十家像蔚来、小鹏、威马这样的全新电动汽车企业和品牌；传统列强也纷纷推出了他们的转型战略，奔驰、大众、丰田等启动了“移动出行”服务。整车企业不仅仅关心需要推出什么级别的车型，而且会更加关注未来的汽车使用场景。因为，随着像电动化、自动驾驶和车联技术的不断升级，汽车这一交通工具将会发生难以想象的变化：造型和结构的改变以及新功能的集成等。
不光是整车企业，整个产业链也在迅速地进化演变。目前，汽车行业里发展最迅速的电动化、智能化和网联化技术，将极大地推动着汽车厂和零部件供应商重新定义零部件的功能和要求，促使新工艺的使用。因为电气化的普及，拥有传统燃油技术的公司开始焦急地寻找新的替代产品；汽车电子变得愈加重要，很多其他行业的领头羊开始瞄准汽车这个庞大产业；无人驾驶的远大前景，正在塑造一批全新的汽车技术巨头。
过去的几十年里，随着汽车外形和功能的不断升级换代，各种先进材料被应用到新的设计和制造之中。回顾这些年的汽车和工程塑料之路，便可知汽车材料应用发生的那些变化。
为了实现抓人眼球的设计，汽车设计师和工程师早已把工程塑料应用得淋漓尽致。比如，在汽车大灯上，为了把“汽车之眼”设计得别具一格，聚碳酸酯（PC）很早就被用来替代难以塑形的玻璃。现在的车灯几乎100%采用PC作为灯罩，从而实现和各种车身造型的完美匹配。此外，汽车的功能要求不断升级，各种新模块被加载到车身上，从而增加了整车质量。于是，汽车工程师不断地追求在任何可能的零件上减少质量。通过塑料替代金属或者玻璃材料，可以大幅减少整备质量，并且达到同样的机械性能。在一些像电池包这样的关键安全部件里，工程塑料可以满足汽车防撞缓冲的要求。同时，采用工程塑料和合适的工艺，比如，双射工艺可以把一些附件、装饰件或者是安装结构直接注塑出来，从而把两个零件变成一个零件，降低了零件管理成本和生产制造成本。
而以内饰为例，20年前，甚至10年前，大多数的汽车内饰基本是以黑色或者灰色为基调，内饰表面非常粗放，有很强烈的机械风格，每一个部件或按键都只有单一的功能。近十年来，整体内饰风格迥异，精致感观成了很多主机厂追求的目标。为满足挑剔的消费者，采用不同表面纹理和颜色的匹配，设计感大大增强。从消费者角度来看，未来的汽车既要高颜值也要高智商，还要很贴心。高颜值之所以排第一位是因为现在绝大多数买车的决策人，不一定追求多大的排量和多快的加速度，而是要外观，坐进座舱的一刹那要有心灵的触动。高智商体现在智能驾驶，人和网络的连接在车厢里仍旧能够无缝切换，达到人车或者车车之间的顺畅交互。贴心就是指开车舒适，省钱环保。
汽车材料未来应用的两大趋势
总而言之，汽车材料的应用一定会和汽车设计趋势的变化密不可分。那么，站在汽车行业发生剧变的前夜，我们如何预见汽车材料的未来应用？作为一家全球领先的高级聚合物和高性能塑料生产商，科思创在汽车行业的材料应用领域已经耕耘多年。集全球的资源，积极地思考未来汽车的发展趋势，科思创认为在未来一段时间内，以下趋势将很大影响到汽车内外饰的材料应用：
——设计感和智能化融合的车身及外饰
——作为一个移动起居空间，车内需要满足日益增长的人车互联需求美观、轻量化和满足交互需求将会是内外饰材料选择的重要立足点
趋势一：外饰表面的设计与智能并举
科思创在2016年德国国际橡塑展上首秀了一台K2016的概念车。这台概念车是和瑞典的一家设计学院以及著名的车灯供应商共同设计和开发的。在这台概念车上展示了公司所预见的材料应用理念。
材料理念一：
这台车采用了360度全景PC车窗的设计，包括前后挡风窗、天窗和侧窗。它几乎变成一个由PC包覆的车身。与传统的玻璃相比，这样的设计可以减重30%~40%甚至更多。同时，概念车的前挡风窗和A柱是一体集成的。A柱采用透明的PC外板之后，可以大幅减小司机的驾驶盲区。此外，前挡风窗在落水槽处有一个特殊的造型设计，可以塑造非常犀利的车身线条。这种设计只有通过注塑工艺才能达到这样的效果，是夹层玻璃无法实现的特殊造型。
材料理念二：
因为电动车里不再有燃油发动机，所以整车前后布置会发生相应变化。前格栅这个部件的功能需求没有了，整个前脸的造型将会发生巨大的变化——趋向一体成型。左右大灯总成的灯罩、封闭式的格栅以及保险杠可能连成一体，PC是首选的外板材料。整个前脸可以做成黑透的效果，夜间行驶时，车灯灯光透过外板，起到照明和装饰效果。而到了白天，汽车前脸就“变脸”了，车灯和饰条都可以隐藏钢琴黑的外板之下。
前脸不但是整车的标识性设计，而且将是重要的交互系统。装饰LED灯可以横跨整个前脸区域。在前脸外板的后面可以集成安装显示系统。这样的显示系统既可以起到装饰作用，比如显示汽车LOGO。它也可以作为信息屏幕和外界交流。比如，汽车在等待行人在人行道上行走时，会自动点亮这个屏幕，以便让行人掌握汽车的情况。这个区域甚至可以装备投射大灯，把信息投射到路面，以便其他车辆或者行人看到。
材料理念三：
灯光不只是照明，而且将会成为非常重要的造型设计元素。氛围灯可以结合在车身覆盖件上，或者融入到以PC制成的零部件中。根据不同的行驶状态，氛围灯展示出不一样的灯光，呈现动态多变的设计感。从而帮助主机厂的设计师构造与众不同的设计语言。
在这些材料应用理念背后，都会涉及到PC的加工成型工艺。欧洲的一些车型在其最近几代产品上都采用了PC全景天窗。PC以及PC glazing（塑化）工艺也会在越来越多外饰表面上得以应用。
趋势二：增强的人机互连需求和舒适的移动起居空间
在北美，科思创和设计公司一起展望未来汽车的使用场景和重大变化。在其中一个座舱设计的效果图中，展示了未来汽车内饰的共性趋势：
未来乘客在旅途中，会有更多和外界互联的需求。这就需要人和车、车和车以及人和互联网保持持续的连接。因此车内的显示区域有大幅增加。根据功能不同，显示屏会分布在仪表板、中央通道、副驾驶、门板以及乘客座位附近。这些地方的显示屏幕外板都有共性的地方，比如表面是弧面的外观，而不是像iPad那样的平面。它要和周边的零件比如按钮或饰条无缝整合，所以可能是不规则的形状。而且有些区域的显示面积要比现有的显示屏大很多。甚至整个天窗顶部都可以是一个巨大屏幕。
一体化的触控显示屏外板将是未来的标配。它把周边区域可以无缝连接起来，集成了触控按键。采用薄膜嵌件（FIM）的工艺，可以把大尺寸的薄膜通过丝网印刷、热压成型、冲切成定制的外形，然后在膜后注塑透明的基材。具备防眩、防反射以及耐磨功能的PC薄膜和经过改性的高纯度PC（Makrolon®AI）以及PC/ABS的显示屏后壳组合在一起，这样的结构已经开始在一些欧系车型上量产应用。此外，越来越多的屏幕外板和装饰板会集成在一起，设计师想要看到更多精致表面的可行性。基于PC 基材和薄膜，能实现多种个性化表面，比如，碳纤维外观、低光磨砂、电镀膜表面等。
现在的主机厂不管是合资还是国内企业，在现有的内饰设计都比几年前有了非常大的进步。大家水平提高的同时，也使得车和车之间的差异化在减小。于是领先的主机厂不断追求精致表观。这个移动的起居空间需要有很高的个性化程度，要美观舒适，还要有便捷性。而内饰灯光，可以塑造多变的氛围效果，来提升内饰空间的格调，从而让更多的消费者埋单。
智能表面也是现在汽车内饰行业中一个热门话题。它集合了造型、功能、材料、工艺等多方面的新要求。一种被称作“直接涂层”的工艺，可能成为实现智能表面的一条重要途径。这种工艺采用PC或其合金作为基材一次注塑，然后再将基材在同一模具里移到第二个型腔内，最后再把双组分聚氨酯涂层注入到第二型腔内，AB料混合反应后固化成表面。这种工艺的优势在于：首先将传统喷漆工艺的零件，从两步并成一步，在注塑机里一步成型，提高了生产效率。其次，可以做出的表面效果更好，尤其是在做高光表面时，由于清漆涂层厚度大，外观看上去会有晶莹剔透的表面效果。再次，因为表层纹理是通过模具复制到零件表面上的，所以通过模具表面加工，可以实现多种不同的纹理体现在同一连续表面上。另外，当PC作为基材的话，可以实现均匀的背光，实现氛围灯的效果。如果植入触控电路，灯光还可实现3D触感效果。
中国在短短10年间，凭借庞大的消费群体，一跃而成世界最大的汽车市场。而随着网络和汽车的结合，先进技术的更新换代以及各种商业模式的创新，中国的汽车市场将会面临更大规模的洗牌和重构，从而使这个全球独一无二的汽车市场能够持续蜕变和延伸。与此同时，我们也可以预见在产业链上游的化工材料行业，也一定会因此而大获裨益，更有一番勃勃生机。
