化工網訊今年百公里6.9升的第三階段油耗限值標準已全面執行工信部新修訂的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》兩項國家強制性標準也將于2016年1月1日起執行每年將設置油耗達標值直到2020年乘用車平均油耗降至百公里5.0升

中國化工報記者從日前舉辦的中國合成樹脂及特種化工新材料高層峰會上了解到隨著汽車油耗限值標準執行非金屬復合材料零部件由于其減重效果好和降成本明顯兩方面優勢逐漸成為汽車廠商輕量化的研究重點

降耗手段優化設計合金材料非金屬復合材料

隨著非金屬復合材料生產加工以及汽車生產企業之間相互交流協作增多非金屬復合材料在汽車輕量化上將有更大的作為

中國合成樹脂供銷協會副理事長兼秘書長鄭塏告訴中國化工報記者整車質量每減少100千克百公里油耗可降低0.3~0.6升汽車輕量化是降低油耗的不二選擇相對于其他降油耗手段高中低檔汽車生產廠商都認為非金屬復合材料的應用是目前汽車降低油耗最直接的手段通常優化設計可減重10%~15%合金材料的應用可減重30%~40%非金屬復合材料的應用可為汽車減重45%~55%.

目前歐美等發達國家整車質量與過去相比輕了20%~26%.預計未來10年內轎車平均質量還將繼續減輕20%.

材料選擇傳統復合材料碳纖維增強復合材料

鄭塏表示目前汽車用非金屬復合材料零件主要是尼龍PBT聚丙烯等材料并使用長纖維增強高溫等手段對這些材料進行改性且隨著材料廠商加工廠商和汽車廠商之間需求對接的增多非金屬復合材料零部件會更多更快地用于汽車生產而且碳纖維復合材料的用量也會越來越大生產成本也會降低很可能成為未來非金屬復合材料的發展方向

由于碳纖維復合材料制造成本過高碳纖維增強復合材料在汽車中的應用有限最初僅在一些F1賽車超級跑車小批量車型上有所應用如蘭博基尼柯尼塞格雷克薩斯LFAGT-R保時捷911GT3承載式車身等但隨著碳纖維制造成本的下降復合材料制造工藝的成熟各大主機廠紛紛進行碳纖維零部件開發如今碳纖維已被廣泛地應用于高價值民用轎車上

中航復合材料有限責任公司副總經理李宏運透露該公司已經向某些國內知名車企交付了碳纖維前艙蓋也在和一汽北汽等設計開發覆蓋件除了發動機蓋后備箱蓋還有裝飾板尾翼前圍后圍等

應用過程覆蓋件次承力結構主承力結構

如今的汽車上已經使用了大量的非金屬復合材料零件例如保險杠輪罩牌照板儀表板門板旋鈕甚至發動機罩進氣系統等部件都采用了非金屬復合材料零件

李宏運介紹非金屬復合材料在汽車上的應用是一個漸進的過程首先是在覆蓋件上應用包括四門兩蓋（四個車門引擎蓋和后備箱蓋）是非承力結構件的應用接下來要往次承力結構上應用像寶馬i3的車身結構再往下發展就要用到主承力結構包括傳動軸底盤還有輪轂等

預計到2020年汽車平均非金屬復合材料用量將可能達到500千克/輛以上約占整車用料的1/3以上隨著新能源汽車的廣泛使用加之鋁合金鎂合金的成本過高未來汽車的車頂車門座椅部件輪轂以及汽車周邊結構件甚至車身都有可能改用非金屬復合材料