隨著油價(jià)的不斷攀升,汽車(chē)的節(jié)油問(wèn)題成為消費(fèi)者和汽車(chē)廠家越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)汽車(chē)界、材料界專家認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化,是節(jié)省能源的最有效途徑之一,也是國(guó)際先進(jìn)汽車(chē)制造商所追求的重要目標(biāo)。
據(jù)估計(jì),汽車(chē)重量每減輕10%,就會(huì)節(jié)省6%~8%的燃料。“復(fù)合材料作為輕質(zhì)高強(qiáng)、以塑代鋼的重要材料將在汽車(chē)輕量化技術(shù)推進(jìn)過(guò)程中成為主流材料。”中國(guó)不飽和聚酯樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)趙鴻漢認(rèn)為,采用鋁、鎂、鈦等合金、工程塑料和復(fù)合材料等,用以制造汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件,可以有效地減輕汽車(chē)自重,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
應(yīng)用越來(lái)越廣泛
據(jù)不完全估算,目前我國(guó)玻璃鋼/復(fù)合材料年產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)噸以上,但汽車(chē)復(fù)合材料的年用量?jī)H為10萬(wàn)噸左右,而且廠家普遍規(guī)模較小,存在創(chuàng)新發(fā)展能力不足等問(wèn)題。
北京汽車(chē)玻璃鋼有限公司鄭學(xué)森表示,目前我國(guó)轎車(chē)生產(chǎn)仍以進(jìn)口車(chē)型為主,進(jìn)口車(chē)型的復(fù)合材料部件基本沿用原廠設(shè)計(jì),部分實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)配套,但相當(dāng)一部分部件依然需要進(jìn)口,而國(guó)產(chǎn)品牌轎車(chē)上復(fù)合材料部件還使用較少。
據(jù)悉,隨著雷諾、沃爾沃、康明斯等國(guó)際知名發(fā)動(dòng)機(jī)制造商進(jìn)入中國(guó)進(jìn)行合資建廠或技術(shù)合作,復(fù)合材料在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件如氣門(mén)罩蓋、油底殼、噪音隔離罩、輸入管、進(jìn)氣歧管等功能性部件開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求大,大部分采用了SMC(片狀模塑料)或玻纖增強(qiáng)材料。而引進(jìn)轎車(chē)車(chē)型的保險(xiǎn)杠、天窗、后背廂蓋、后舉升門(mén)、備胎廂等復(fù)合材料部件,將越來(lái)越多地實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn),并將在國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)車(chē)型中推廣應(yīng)用。
趙鴻漢指出,隨著我國(guó)新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)步伐加快,國(guó)內(nèi)的CNG/LPG(液化石油天然氣)高壓氣瓶已經(jīng)首先應(yīng)用于公交車(chē),并正在向轎車(chē)、卡車(chē)等推廣應(yīng)用。相當(dāng)一部分氣瓶采用纏繞成型,包括全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)氣瓶、金屬內(nèi)襯(如鋼內(nèi)膽結(jié)構(gòu)、無(wú)焊縫鋁合金內(nèi)襯)和塑料內(nèi)襯(如高密度聚乙烯)復(fù)合材料氣瓶等。
回收是最大問(wèn)題
汽車(chē)復(fù)合材料是否屬于可回收的材料?怎樣才能方便地回收汽車(chē)復(fù)合材料?作為長(zhǎng)期研究汽車(chē)復(fù)合材料的專家,朗基爾汽車(chē)零部件(上海)有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理蔣鼎豐表示,這是他時(shí)常被問(wèn)到的問(wèn)題。
蔣鼎豐說(shuō),針對(duì)熱固性汽車(chē)復(fù)合材料的處理和回收,人們通過(guò)不斷的探索和實(shí)踐,已研發(fā)出多種回收處理技術(shù)方法,其中較為行業(yè)普遍接受的回收處理方法有下列三種:
一是熱解法,又稱為化學(xué)回收處理方法,先將廢舊的熱固性汽車(chē)復(fù)合材料制品切割成50mm×50mm大小的碎塊,用水蒸氣蒸煮后,置于熱解爐中處理。經(jīng)熱解法處理可以得到3種可回收的物質(zhì),即熱解氣、熱解油及固體副產(chǎn)物。二是粉碎法,又稱為物理回收處理方法,是一種直接利用廢舊熱固性汽車(chē)復(fù)合材料而并不改變其化學(xué)性質(zhì)的一種回收方法,也是目前最直接、最有效的方法。三是焚燒法,又稱為能量回收法,是一種利用廢舊熱固性汽車(chē)復(fù)合材料做燃料進(jìn)行焚燒,以獲取能量的一種回收方法。焚燒法能把廢舊熱固性汽車(chē)復(fù)合材料通過(guò)焚燒,將能源利用和材料回收結(jié)合起來(lái)一次性全部回收,具有很好的推廣價(jià)值。
業(yè)界指出,復(fù)合材料應(yīng)用于汽車(chē)部分的數(shù)量將不斷增加,但正如航空航天業(yè)那樣,在汽車(chē)行業(yè)中復(fù)合材料同樣不會(huì)也不可能完全替代金屬材料。比較理想的一種情況就是,汽車(chē)設(shè)計(jì)師將同時(shí)采用復(fù)合材料和金屬材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造,分別利用其最佳的性能特點(diǎn),設(shè)計(jì)制造出真正性價(jià)比最佳的新一代汽車(chē)。但如果采用這種混合材料汽車(chē)的設(shè)計(jì)制造方法,必須要謹(jǐn)慎地考慮復(fù)合材料和金屬材料的相容性問(wèn)題,另外一個(gè)必要的條件就是需要具備產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模擬和生產(chǎn)方面的軟件。如果汽車(chē)工業(yè)能像制造波音787飛機(jī)一樣,50%采用復(fù)合材料,必將對(duì)世界汽車(chē)環(huán)保、安全、舒適性產(chǎn)生重大的影響。