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全球汽车引擎盖聚合物材料方向发展

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-11-02   来源:复材在线   浏览次数:1094  分享到: 分享到腾讯微博
聚合物制造商和汽车零部件制造商已经研制出了能够耐高温和耐辐射的热塑性材料,这些材料表现稳定,已成功替换了传统的金属部件。未来汽车制造要求发动机有更小的体积和更强的性能,这也势必引导引擎盖内塑料向着高热塑性和高化学稳定性方向发展。

全球知名增长咨询公司Frost&Sullivan发表研究报告,认为全球汽车引擎盖内塑料市场发展迅速,未来更耐热和化学稳定性更好的塑料将面世并被应用于引擎盖内市场,这将在一定程度上缩小部件体积、提高发动机性能。

提高成本效益和整车减重是当前汽车行业的两大趋势。在汽车生产商尝试在引擎盖内使用塑料部件来替代原先的金属部件时,高温和高腐蚀性液体对材料提出了很大的考验。目前聚合物制造商和汽车零部件制造商已经研制出了能够耐高温和耐辐射的热塑性材料,这些材料表现稳定,已成功替换了传统的金属部件。未来汽车制造要求发动机有更小的体积和更强的性能,这也势必引导引擎盖内塑料向着高热塑性和高化学稳定性方向发展。

年全球引擎盖内塑料使用量达59万吨,其中以PA6、PA66为主的聚酰胺材料使用量最多,达31万吨,其次是聚丙烯材料27万吨;欧洲市场使用量最大,达29.6万吨;在汽车引擎盖内各个零部件中,进气歧管使用的塑料最多,2009年达到近10万吨,另外油底壳组件上塑料的使用最有发展前景。

全球汽车引擎盖内塑料市场概述

市场分布

引擎盖内塑料按材料分,主要有聚酰胺材料(PA6-30%,PA66-22%)、聚丙烯材料(46%)和其他材料(2%)(PPS,PEI等)。按应用部件分,主要有进气歧管(17%)、发动机盖(10%)、散热器箱(8%)、前端组件(7%)、汽车摇臂盖(14%)、风扇/护套(11%)和引擎盖内其他部件(33%)。

市场前景

在汽车制造中,内饰和外饰中塑料的用量很大。相对来说,引擎盖内使用的塑料不多,但是其利润率很高,具有很好的代替传统金属材料的发展前景,尤其在一些发展中国家如亚洲和拉美。

消费量及消费趋势

近年来,汽车制造中塑料的用量在逐年增加,其中PA6的用量增加最快,其次是聚酰胺。塑料在油底壳组件中的使用有很大的扩大潜力。欧洲市场将成为汽车引擎盖内塑料革新的主要地点。一些高性能材料如PPS、PPA、PA46将快速增长。北美市场对一些先进的塑料如PPS等应用的积极性不高,但是塑料油底壳组件和汽车摇臂盖将会有较大的增长。亚洲市场中,中国、印度的塑料市场占有率较低,在大批量生产的组件如塑料进气歧管、汽车摇臂盖上发展潜力很大,PA和聚丙烯将会得到增长,但是PPS和高性能聚酰胺增长较有限;在新兴市场如巴西和南非,汽车产量增长很快,聚酰胺和聚丙烯材料都有很好的发展前景。

市场预测

目前全球汽车引擎盖内塑料市场正处于发展阶段。2009年全球产量达59万吨,市场规模达15.16亿欧元。预计至2016年,年均增长率将达到7.4%。同时,市场竞争也将更趋激烈,技术革新会不断加快。另外,关于汽车安全、环保等行业标准的规范也将有利于汽车引擎盖内塑料市场的发展。处在同一价值链上的汽车OEM厂商、汽车部件生产商和塑料材料供应商将会一起推动塑料汽车部件的研发。

绿色能源汽车的发展

绿色能源汽车目前正快速发展,2009年绿色能源汽车(混合动力汽车、电动汽车等)销售额占汽车总销售额的13%。预计到2015年这一比例将达到30%。因为绿色能源汽车运行时温度低于普通汽车,所以为引擎盖内塑料市场带来了新的发展机遇。

行业挑战

在未来的七年内,预计汽车引擎盖内塑料市场发展将会面临以下三方面挑战:一是如何确定有发展潜力的金属组件的塑料代替品,并研制出有成本效益的产品方案。二是如何确保原材料(特别是PA66)的连续供应。三是如何符合汽车行业的节省成本的意识。对于这些挑战有以下应对策略:一是提高效率,确保原材料可靠性,根据客户反馈来加强现有生产线。二是增值战略,对现有生产线进行升级,如增加材料的稳定性等。三是客户拓展、区域拓展,如向发展中国家等新兴市场拓展。四是发展多样化,确定金属组件更换的可能性并研发出符合要求的聚合物产品。

引擎盖内部件塑料应用分析

进气歧管

进气歧管是引擎盖内重量最大的塑料部件。2009年塑料进气歧管使用了9.8万吨塑料,其中使用最多的塑料为PA6。未来聚丙烯材料也有望被用在进气歧管上。亚洲和拉美市场的发展前景最为看好。

发动机罩

发动机罩用塑料要求抗高温。2009年发动机罩塑料用量为5.9万吨。由于目前涂漆的发动机罩越来越少,矿物改性的PA材料因其外表美观优于聚丙烯材料而慢慢占主导地位。亚洲和拉美发动机罩塑料市场前景看好。

散热器箱

年散热器箱塑料用量为4.6万吨。因为对耐热有较高要求,目前此处九成以上使用的是PA66。亚洲和拉美散热器箱塑料市场前景看好。

汽车摇臂盖

这是引擎盖内应用塑料较多的部件。2009年摇臂盖塑料用量达3.9万吨。其中PA66因其热稳定性出众应用最多,不过PA6、PA46、PPS、PPA也有逐渐增多的趋势。目前亚洲和拉美这块市场发展尚不成熟,而PA6、PPS等在欧美市场前景较为广阔。

油底壳组件

油底壳组件是目前引擎盖内塑料组件在欧美市场中唯一有比较大发展潜力的部件。2009年塑料用量为1.3万吨,主要使用耐冲击的PA6。主要供应商如BASF、Mann+Hummel等厂商都在研制新型塑料油底壳。

前端组件

集成了散热器等多个组件,目前为越来越多汽车OEM厂商使用,2009年塑料用量达8万吨。目前主要材料为填充矿物元素和长玻璃纤维的聚丙烯,其在北美亚洲市场产量将会增长。

节气门体

2009年塑料节气门用量5000吨。目前大多使用铸铝,但是塑料浇铸物、PEI和PA66也有逐渐增多的趋势,特别是PEI和塑料浇铸物。

除以上部件,塑料还应用在节温器、空气管路、出水阀门、水泵叶轮、散热风扇等部件。

聚合物材料类型分析

聚酰胺

目前汽车引擎盖内使用的聚酰胺主要有PA6、PA66、PA46和PPA,其中绝大多数是PA6和PA66,且PA6正在不断替代PA66。

未来七年中,随着对环保要求提高,生物聚酰胺材料将会不断发展,同时聚酰胺发展也会收到改良级聚丙烯材料的挑战。预计2009年-2016年全球引擎盖内聚酰胺材料用量将以每年8.1%速率增长

油底壳组件,尤其是PA6材料估计将成为聚酰胺用量最快的增长点,特别在欧美市场机会更多。PPA材料在水泵叶轮上也有应用。在空气管路中,热固型PA66将凭其价格优势表现出一定竞争力。聚酰胺材料在汽车油管中也有发展机会,如PPA侧基长链PA材料。

2009年全球约有20多家聚酰胺厂商为汽车进气歧管、发动机罩、散热器端帽和油底壳等提供材料,比较着名的有杜邦和巴斯夫。

聚丙烯

引擎盖内使用的聚丙烯材料主要分滑石粉填充、长玻璃纤维和短玻璃纤维三个等级,一般应用于远离发动机的部件,其中长玻璃纤维聚丙烯的发展潜力最大。目前聚丙烯材料主要应用于前端组件、散热扇/盖、散热器端帽和蓄电池托盘等。

未来七年中,随着成本考虑的增多,汽车前端组件应用增多(特别是北美亚洲市场),聚丙烯材料的需求将不断增大。尽管价格相对有优势,聚丙烯在其性能上还是仍有劣势。预计2009-2016年,其年均增长率将达6.6%。进气歧管方面,将会有更多厂家考虑到成本去使用聚丙烯材料。

2009年约有5家以上聚丙烯厂家为汽车前端组件、散热器端帽、挡风玻璃清洗瓶、散热扇/盖和蓄电池托盘等提供材料,比较着名的有北欧化工、沙特基础工业公司(SABIC)和LyondellBasell。

其他材料

主要有PPS(聚苯硫醚):热稳定性好,主要应用在恒温外壳、空气管路和水泵叶轮等。PEI(聚醚酰亚胺):主要应用于节气门部件。目前欧洲是PPS和PEI的主要市场,随着涡轮增压发动机的增多,对此类高性能材料的需求会逐步增加,同时其也会受到低价的热稳定聚酰胺材料的挑战,预计2009-2016年均增长率将达6.8%。

目前全球有3家此类厂商为汽车提供材料,Ticona和Chevron为引擎盖内PPS供应商,SABIC-IP独家提供PEI。

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