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            市場透視||塑料為汽車賦能(下)

            2021/7/8 8:17:50 來源:聚風塑料 關鍵詞:聚風塑料網

            編者按:


            一輛汽車由上萬個零件構成,塑料制品,特別是注塑制品,由于其自身具有的質量輕、機械性能好、耐腐蝕、電絕緣性好、設計自由度大、制造成本低、可批量連續性生產、性狀穩定等特點,滿足了汽車減重、舒適安全、節能以及美觀等方面的需求,在汽車制造領域被廣泛應用,成為汽車組成材料中除了鋼鐵和有色金屬外,另一種重要材料。


            本期,聚風塑料將從終端加工商和整車廠角度,繼續揭秘、剖析汽車塑料產業未來的發展方向。


            終端加工商和整車廠


            敏實集團:

            揭秘“汽車前臉”設計新未來


            1992年,寧波敏孚機械有限公司在寧波市小港工業開發區成立,然而正是這家簡陋的小公司卻掀開了敏實集團發展的序幕。1997年,公司整合其多個分公司成為集團公司,同時進入中國汽車外飾件的新領域。2005年12月1日,敏實集團在香港證券交易所上市(股票代碼:0425)。目前敏實已成為中國乘用車零部件市場中車身結構件,飾條及汽車裝飾件的優秀供貨商。


            汽車前臉設計有多重要?奧迪的“大嘴”、寶馬的“雙腎”......經典的前臉設計是品牌的標志,想要第一眼抓住用戶注意力,前臉設計必須足夠“吸睛”。隨著汽車行業的創新發展,個性化、創新化、智能化是如今汽車前臉設計的發展方向。上下游的深度合作與開發,是實現高質量升級的必經之路。敏實集團與全球領先的材料供應商之一科思創合作,共同創新,打造全新汽車前臉設計方案,具備前衛的外觀和卓越的性能,揭秘更多前端設計的可能性。


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            面對市場的不斷增長、消費者審美需求的持續提升、自動駕駛技術的成熟以及新能源汽車的發展,“汽車設計”的重要性愈發凸顯。對于不同的汽車品牌和車型定位而言,集成了品牌的外觀識別性和情感屬性的汽車前臉,是汽車設計的重要組成部分。


            隨著電動汽車的份額不斷滲透,汽車格柵向著封閉造型、貫穿式車燈、圖案或屏幕集成等全新設計方向發展,汽車前臉將會變得更具個性化。另一方面,為了契合審美的變化以及實現更復雜的交互,汽車采用極簡化設計,這樣使外觀逐漸向線條化、一體化發展。


            為了和敏實集團一起打造出滿足行業最新趨勢的汽車前臉設計,科思創研發的多款一體化前格柵概念樣件,將3D設計、動態照明以及顯示屏結合在一起,能夠提供從材料到工藝的技術方案和經驗。別具一格、無縫集成的聚碳酸酯格柵樣件、3D 紋理結構及全新的材料方案和技術應用,這些不但能實現獨特的外觀效果,更讓顯示屏幕和傳感器集成等功能的應用成為未來的可能。


            金屬光澤的 3D 紋理結構不但可以實現動態燈光效果或日間行車燈功能,在車燈關閉時也有亮麗的外觀效果。而且,如果在該結構背后配有投影設備的話,可以在汽車停駐時開啟道路輔助顯示,幫助行人注意到汽車動態,保護自身安全。


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            長安歐尚汽車:

            力推塑料復合材料在汽車輕量化領域的應用


            歐尚汽車是長安汽車集團下第二乘用車品牌,依托長安汽車集團的全球研發、供應商體系及生產制造體系,以智能化、新能源作為未來發展方向,致力于為中國“大家庭”提供駕乘品質用車。歐尚汽車在整體產品布局方面,將以客戶為主導,在產品端聚焦智能、互聯、新能源領域,每年推出2-3款全新產品,滿足客戶真實需要的個性服務與體驗。


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            重慶長安汽車股份有限公司歐尚汽車研究院材料與輕量化高級副總工劉波分析說,汽車的輕量化可從三個方面來理解:低密度、薄壁化和以塑代鋼。低密度比較容易理解,如選用低密度的材料應用在門板和立柱,使用微孔發泡材料應用在儀表板和門板等等;薄壁化是指通過提升塑料的性能來減薄壁厚,創造減重效果;而以塑代鋼適用于以下情況:一種是當部件的結構復雜且機械性能要求較高時,選用高強度塑料材料替代傳統在此領域應用的金屬材料,譬如長纖、碳纖改性材料等,另一種是為實現某種功能化的需要,選擇符合要求的高性能材料。他重點介紹了長安汽車以塑代鋼尤其是玻纖增強復合材料的發展歷程。2011年,開發出塑料前端模塊在CX30車型上的樣件;2014年,開發PA+長玻纖前端模塊、SMC電池上蓋在C204、C206;2015年,開發C202塑料尾門樣件;2016年,開發奔奔EV的SMC機艙支架,開發CS35-17款塑料尾門樣件;2017年,C301、S201、歐尚塑料前端模塊批量應用;2018年,開發A001塑料尾門、引擎蓋,開發A002塑料翼子板、前罩。劉波指出,以塑代鋼的困難還是成本問題,在減重的同時會增加一點成本,必須掌控好一個平衡點。


            劉波指出,典型零件成本構成中前三項占比為71%,其中材料成本占48%,制造成本占12%,工裝攤銷占11%,另外還包括占4%的人工成本、增值稅14%、運輸費用1%、包裝費用1%。降低成本的方向主要為通過優化結構來提高材料利用率,采用合適的工藝節拍來提高生產效率。同時,關注原材料價格走勢,評估零部件價格行業平均水平,為選擇合適的材料、工藝和方案提供支撐。把技術優勢轉化為成本優勢是車企的核心能力,健全塑料復合材料及零部件供應商體系,大力推進國產化,綜合成本將大幅度降低。


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            重慶長安汽車股份有限公司歐尚汽車研究院材料與輕量化高級副總工劉波


            賽史品威奧:

            讓復合材料承擔汽車輕量化重任


            進入汽車產品追求更環保更節能的新時代,厚重的鋼板已不再時髦,車身減重已是勢在必行,但哪種材料更有優勢承擔汽車輕量化的重任呢?賽史品威奧公司提供的超輕復合工程材料技術,能夠全方位地向整車廠提供汽車輕量化方案。


            這種材料是以尼龍為主的碳纖維材料+布纖維而制成的復合材料。據檢測,使用這種材料后,整車重量比碳鋼輕50%。有實驗數據顯示,整車每減輕10% 的重量,就可以提高3%的燃油經濟性。但輕量化也需要一定代價,這就是成本。在與碳鋼競爭的新型車用材料中,使用鋁合金的成本是:整車每減重1公斤需花費16元人民幣;而復合材料則為5元。


            由于汽車工業是由鋼鐵等重金屬發展起來的,主機廠對由化學材料制成的復合材料的結構安全存在擔心和不相信的心理。但其實從成本上看,車用鈑金材料生產工序多,需要投入的模具多;而復合材料只需一個工裝模具即可,大大降低了成本。今后車上的鑄鋁材料都可用復合材料代替。


            賽史品威奧公司不久前推出了國內首創SMC復合材料皮卡后斗,經一體模壓成型,大大降低了產品制造周期及工裝模具數量。SMC后斗重量輕、耐腐蝕和抗沖擊的明顯優勢,大大提高了惡劣條件及高腐蝕性工況的用戶體驗。已應用于江鈴皮卡域虎3等車型,相比于鈑金實現減重30%,這個減重成果遠高于國內同類鈑金后斗。SMC復合材料后斗與傳統鈑金相比,成型更方便、設計自由度大、綜合經濟效益更明顯等突出優點,將會成為國內汽車輕量化的首選材料而受到更多主機廠的青睞。


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            江鈴皮卡域虎3后斗應用SMC復合材料


            賽史品威奧公司,成立于2015年,是由美國五洲結構塑料有限公司(CSP)和青島威奧軌道股份有限公司共同組建的中外合作公司。其產品主要為:A 級表面車體覆蓋件、結構零部件、車底結構件、車體內飾件、空調系統的基座、建材和工業零部件等。產品的優勢在于擁有等同金屬材料的力學性能,而且更加環保、輕量化。


            總結


            放眼全球車市,碳中和、新能源、自動駕駛等正成為汽車業的熱點話題,汽車的發展正呈現出“四化(電動化、智能化、網聯化、信息化)”的趨勢,有望加速汽車行業的技術迭代乃至整個汽車產業鏈的布局重塑。 而就汽車零部件而言,輕量化、電子化將是大勢所趨。


            首先,汽車零部件將向輕量化發展,車用塑料件被大量應用。汽車零部件輕量化源于汽車輕量化,而汽車輕量化不等于汽車小型化,不但要減輕自身重量,而且安全性、舒適性、燃油經濟性都不能低于原來車型,并且成本和價格上也不能大幅度提高。因此,汽車輕量化趨勢下,汽車整車將使用新型材料代替,包括工程復合材料和塑料、碳纖維、其他輕量化材料,這些材料的應用勢必也帶來零部件輕量化。


            其次,隨著零部件產業的進一步發展,汽車零部件電子化將成為未來新的發展方向。汽車自誕生即以機械技術應用為主,但目前僅依靠機械技術創造附加值的潛力已相對有限。電子和信息技術在汽車工業中的應用,為其創造高附加值拓展了新的空間。國外汽車工業發達國家現已將汽車電子技術廣泛應用于發動機、底盤、車身的控制和故障診斷以及音響、通訊、導航等方面,從而使整車的安全性能、排放性能、經濟性能以及舒適性得到極大提高。可以預見,未來汽車零部件行業將結合更多新興技術,電子化水平有望持續提升。


            最后,在零部件的輕量化、電子化趨勢下,汽車零部件行業將逐步實行產品升級,實現向系統開發與配套、模塊化供貨方向轉變的產品升級,這將有助于國內企業提升在全球汽車零部件產業的競爭地位,并在日趨激烈的市場環境中形成長期持續的發展動力。


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