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复合材料在汽车工业领域的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-03-04   来源:复材在线   浏览次数:1809  分享到: 分享到腾讯微博
国家对汽车产业的优惠政策一直在延续,复合材料由于重量轻、制造成本低、性能优异、设计空间大、功能广泛等特点,在汽车领域发展前景广阔。

轻质、节能、环保已成为当今世界汽车工业变革的主要课题,轻量化材料的应用是实现汽车节能的重要途径,复合材料以其重量轻、制造成本低、性能优异、设计空间大、功能广泛等特点,能使汽车在轻量化、低排放、安全性和制造成本多个方面获得突破,从而成为21世纪汽车工业最好的材料选择。那么在过去的2009年中国汽车工业的状况如何,2010年又将呈现哪些发展趋势,复合材料在汽车领域的应用状况及前景如何,带着这些问题我们有幸采访到了中国汽车工业协会汽车相关工业分会名誉理事长周一兵,让我们对汽车和复合材料两大领域有了进一步的了解。

复材在线:2009年对于汽车工业来说是不平凡的一年,在受到金融风暴冲击的大环境下,汽车行业受其影响是否明显?

周一兵:受国际金融危机冲击,2009年中国汽车出口受到严重影响,由中国汽车工业协会统计显示,2009年中国汽车出口36.96万辆,同比下降46%;出口金额51.87亿美元,同比下降46%。在汽车出口主要品种中,载货车、轿车和客车等三大主导品种均呈现不同程度下降,其中轿车降幅更为明显。

由于整车出口下滑,海外汽车市场回落严重。国际金融危机对中国汽车零部件出口型企业和为海外OEM配套的企业造成了严重冲击,导致部分企业减产、减员、甚至倒闭。金融危机引发贸易保护主义抬头,贸易纠纷加剧,以美国轮胎特保案和欧盟起诉铝轮案为代表,部分产品遭遇反倾销,加征关税。汽车零部件出口呈现大幅回落。2010年世界经济形势仍处于艰难复苏时期,汽车出口在短时间内仍难以有好的表现。

复材在线:您能简单的总结一下2009年中国汽车工业的发展情况吗?

周一兵:2009年,中国汽车工业在金融寒冬中迎来了意料之外的爆发式增长!在全球车市一片唱衰声中,中国汽车产销量双双突破1360万辆,呈现高达46%的增长率,使中国超越美国成为世界上第一生产和消费大国。2009年中国车市的第二次井喷,无疑成为一个重要的历史性转折点。2 0 0 9 年中国汽车工业增长的动力何来,汽车产业振兴政策应数“头功”。为应对金融危机,09年初《汽车产业调整和振兴规划》,包括购置税减半即对1.6L及以下排量乘用车按5%征收车辆购置税、汽车下乡,国家将安排50亿,对农民报废三轮汽车,换购轻型载货车及购买1.3L以下排量的微型客车等给予一次性财政补贴、汽车以旧换新等一揽子刺激汽车消费的政策。其中,购置税减半政策对车市拉动最大。年初,工信部发布《2009年汽车工业经济运行报告》显示:1.6升及以下排量乘用车市场占有率大幅提高,占汽车销售市场的52.7%,同比提高了8个百分点;另外,截至2009年12月底,全国已补贴下乡汽车摩托车583万辆,兑付补贴资金86.8亿元。这一切均刺激了国内汽车市场的快速复苏并呈现出较快的发展势头,成为中国汽车市场超过年产销千万辆最主要的因素。

复材在线:您作为汽车和复合材料两大领域的权威,见证了汽车用复合材料发展的点点滴滴,您能为我们简单的介绍一下复合材料最初在汽车领域应用的一些情况吗?

周一兵:权威谈不上,只是在汽车管理部门负责非金属材料及制品的科技开发和推广的岗位上多熏陶了几年。汽车用复合材料在汽车上的应用还是最早的。五十年代中期国产解放牌载重卡车上的分电器盒和方向盘用的是酚醛矿石粉填充的复合材料,石棉磨擦材料刹车片也是酚醛基复合材料。其它树脂基复合材料基本上就没有使用了。

复材在线:您能介绍一下复合材料主要应用于哪些汽车零部件上, 主要有哪些成型工艺吗? 您觉得目前复合材料在汽车生产领域占据着什么地位?

周一兵:看到一份资料介绍中国汽车复合材料企业成功消化吸收并获得国产化应用的范例:

1. 1 9 9 6 年: 南京依维柯汽车有限公司的I V E C O 小客车S M C 前保险杠,由北京汽车玻璃钢制品总公司国产化供货。

2. 2 0 0 0 年: 北京吉普汽车有限公司的切诺基吉普车S M C 后举升门,由北京汽车玻璃钢制品总公司国产化供货。

3. 2003年:中国重型汽车公司的斯太尔王重卡SMC保险杠、面板等14件,由山东武城新明玻璃钢制品有限公司国产化供货。

4. 2004年:上海通用汽车有限公司的别克凯越车型GMT成套后座椅靠背骨架,由上海耀华大中新材料有限公司国产化供货。

5. 2005年:上海通用汽车有限公司的别克GL8车型GMT前保险杠缓冲器支架,由无锡吉兴汽车内饰件有限公司国产化供货。

6. 2006年:上海大众汽车有限公司的POLO、B5轿车GMT发动机底护板由上海耀华大中新材料有限公司国产化供货。

7. 2006年:一汽-大众汽车有限公司的宝来车型D-LFT车底部护板,由长春英利汽车部件有限公司国产化供货。

8. 2006年:一汽-大众汽车有限公司的宝来车型GMT前端框架由长春英利汽车部件有限公司国产化供货。

9. 2006年:上海大众汽车有限公司的途安车型G-LFT前端框架,由长春英利汽车部件有限公司国产化供货。

10. 2007年:一汽-大众汽车有限公司的迈腾车型GMT备胎仓,由长春英利汽车部件有限公司国产化供货。

由此看出复合材料已登上主战场,更准确地说是玻璃纤维增强复合材料如:SMC------由不饱和聚酯树脂和短切玻璃纤维等混合制得的一种热固性片状模塑料,其制品采用模压工艺技术;LFT----長纤维增强热塑性复合材料,D—LFT是长纤维增强热塑性复合材料在线直接生产制品的一种工艺技术, G—LFT是短切玻璃纤维增强热塑性粒料注塑成型的一种工艺技术;GMT----- 玻璃纤维毡增强热塑性复合材料,其制品采用模压工艺技术。

当然,天然纤维增强热塑性复合材料(NMT),进几年来也取得长足进展。客车、轿车的顶棚和门内板骨架多采用NMT和模压工艺成形技术。碳纤维复合材料(CFRP)现阶段没有采用,但它是取代钢板制造车身的理想材料。

2000年以来汽车复合材料每年以20~30%的增长速率快速增长,其中长纤维增强热塑性复合材料增长更甚。尤其是随着中国汽车工业的迅猛发展,汽车的轻量化、低油耗、高安全性、减少环境污染和降低汽车制造与使用综合成本,日益成为汽车行业的共识的形势下,进几年或从现在起较长一段时间内,国内长玻璃纤维增强热塑性复合材料LFT及其制件将成为汽车轻量化材料和结构件、工能件研究开发主要对象和增加投资扩大产能的热门项目。

复材在线:随着“轻质、环保、节能”成为汽车制造业发展的主题,复合材料日益受到青睐,那么您是如何看待复合材料在汽车领域的应用状况呢?

周一兵:轻量化一直是汽车工程师关注、研发、攻关的课题。材料科技工作者一方面把重点放在高强度或超高强度钢板、铝合金、镁合金在车身上的应用,另一方面以塑代钢也是他们几十年孜孜追求的目标。

    改革开放尤其是上世纪八十年代中期,中国汽车工业引进汽车制造技术,中外合资建厂生产我们缺少的轿车、微型小客车、重型载货卡车等(以后的二十多年来,世界各跨国汽车公司纷纷在我国投资建厂, 许多首发新车型在我国上市) 。这些使我们眼前一亮,看到差距,找到目标。就轿车塑料制品国产化进程而言,先是从内饰软化件开始,聚氨酯软泡座椅、半硬泡仪表板、自结皮方向盘逐一国产化。到了九十年代中期,开始了外装件攻关,保险杠、油箱、前格栅、防护条、轮罩盖等等。从材料来说,PP、PE﹑ABS﹑PA塑料和工程塑料大量采用。本世纪以来,结构件、工能件的塑料化被提上日程,比如:各骨架件、散热器上下水室、凤扇、翼子板、扰流板、车底护板、后举升门、发动机进气岐管、前端支架等等。这些都是复合材料在汽车领域的应用。但这时,市场上的车型以合资厂家进口品牌为主,自主车型应用还处于设计、开发阶段。其所用玻璃纤维增强复合材料和生产设备及模具也都处于研发、完善、推广阶段。

复材在线:在目前低碳经济呼声强烈的形势下,是否更有利于复合材料在汽车领域发挥用武之地?

周一兵: 那是当然的, 汽车领域,复合材料大有用武之地。汽车复合材料以其诸多的优势,如重量轻、强度高、耐腐蚀、设计灵活、易于成型以及制造成本低等,而成为潜力巨大的节能、减排、降本的解决途径。复合材料在汽车领域的扩大应用就属于低碳经济的范畴。所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发、新材料应用等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。我们有理由相信中国的汽车复合材料将会迅速崛起。

复材在线:中国汽车复合材料的应用与欧美发达国家相比存在较大差距, 您认为这些差距主要表现在哪些方面, 我们应采取哪些措施弥补不足?

周一兵: 中国汽车复合材料的应用与欧美发达国家相比差距的确很大。表现在各个方面。

    当务之急,首先要求汽车设计人员了解欧美发达国家汽车复合材料的应用现状,拿来主义,机积在自主开发的汽车品牌车型上扩大应用;第二,要与国内复合材料研发生产人员和设备及模具设计研发生产人员联合设计共同开发;创建设计软件;第三,复合材料研发生产人员沉下心来,探索基料和辅料的配伍、性能及加工工艺; 第四, 制定符合国情的技术标准、建立材料和制品检测方法,具有自主的知识产权;第五,国家、企加大项目的科技投入,人力、物力给于保障。第六,尽快形成生产能力,实现良性循环,发展状大自己。

复材在线: 您是否能预测一下2010年中国汽车工业的发展情况吗?

周一兵:2010年汽车产量预计增速在10%至15%左右,有望达到1500万辆,仍将保持全球销售第一大市场的位置。2010年尽管购置税只争取到了7.5折,但这已经很不容易了。市场的“惯性”必将弥补税率提高带来的影响。并且汽车以旧换新的单车补贴金额标准提高到5000元至1.8万元,这将进一步促使高能耗、高排放旧车的加速淘汰,促进新车销售,成为推动明年国内车市稳步增长的又一有利因素。国家相关的其他政策又有了回补。比如说,新能源汽车的示范城市由原来的11个扩大到了20个;汽车下乡的政策还在继续执行。所以,从总体上说,国家对汽车产业的优惠政策并没有减少,而是在延续,因此,我对今年的预期表示乐观。

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