汽車新材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析

賈寶棟

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

汽車新材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析

賈寶棟

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

《中國制造2025》的提出，我國的制造業(yè)將面臨著新的發(fā)展趨勢，而材料作為《中國制造2025》的重點(diǎn)，也必將在汽車領(lǐng)域有新的發(fā)展。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車內(nèi)飾材料的選擇、加工處理工藝等更加注重，傳統(tǒng)的橡膠材料、發(fā)泡材料、皮革等常用的內(nèi)飾材料。汽車再生資源回收利用也是一種發(fā)展趨勢。

汽車；新材料；發(fā)展趨勢

隨著《中國制造2025》的提出，我國的制造業(yè)將面臨著新的發(fā)展趨勢，國家大力倡導(dǎo)中國制造、中國創(chuàng)造，不斷督促各行業(yè)為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國而努力。汽車制造作為我國制造業(yè)的重要組成部分，扮演者舉足輕重的角色，而材料作為《中國制造2025》的重點(diǎn)，也必將在汽車領(lǐng)域有新的發(fā)展。而車內(nèi)空氣質(zhì)量強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)使車企對(duì)于汽車內(nèi)飾材料的選擇、加工處理工藝等更加注重，傳統(tǒng)的橡膠材料、發(fā)泡材料、皮革等常用的內(nèi)飾材料。面對(duì)這種處境又該怎么尋求發(fā)展點(diǎn)，另外汽車外飾如涂裝工藝、車燈材料、車窗及其密封材料等也成為眾多汽車企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車整備質(zhì)量的降低，可以提高汽車的動(dòng)力性、減少燃料消耗、降低排氣污染。目前使用較多的減輕車身重量的材料是鎂、鋁合金、汽車、塑料等，怎樣使整車質(zhì)量降低是需要要討論解決的問題。

1 汽車新材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

當(dāng)前世界汽車材料技術(shù)發(fā)展的主要特征如下：①輕量化與環(huán)保是當(dāng)今汽車材料發(fā)展的主要方向；②盡管近階段鋼鐵材料仍保持主導(dǎo)地位，但各種材料在汽車上的應(yīng)用比例正在發(fā)生變化。主要變化趨勢是高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料的用量將有較大的增長，鑄鐵和中、低強(qiáng)度鋼的比例將會(huì)逐步下降，但載重車的用材變化不如轎車明顯；③輕量化材料技術(shù)與汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝的結(jié)合將更為密切，汽車車身結(jié)構(gòu)材料將趨向多材料設(shè)計(jì)方向；④更重視汽車材料的回收技術(shù)；⑤電動(dòng)汽車、代用燃料汽車專用材料以及汽車功能材料的開發(fā)和應(yīng)用工作不斷加強(qiáng)。

減輕汽車自身質(zhì)量是降低汽車排放、提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最有效措施之一。世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的報(bào)告指出，汽車的自身質(zhì)量每減少10%，燃油的消耗可降低6%～8%，根據(jù)最新資料，國外汽車自身質(zhì)量同過去相比減輕了20%～26%。預(yù)計(jì)在未來的10年內(nèi)，轎車自身質(zhì)量還將減輕自重的20%。鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料和高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)度鋼等輕量化材料的開發(fā)與應(yīng)用在汽車的輕量化中將發(fā)揮重大作用。

近年來，雖然日本汽車工業(yè)由于各種原因而陷于持續(xù)的不景氣狀況之中，但各汽車廠商從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，仍繼續(xù)著各種汽車用新材料及其相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)，并取得一些進(jìn)展?？偟膩砜矗@一領(lǐng)域研究開發(fā)的重點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面。一是大力開發(fā)各類“低公害車”所需材料；二是繼續(xù)發(fā)展汽車以鋁、塑等代鋼技術(shù)；三是提高汽車用材料再生利用率。

2 “低公害車”所需材料的發(fā)展?fàn)顩r

隨著全球環(huán)保呼聲日益高漲，電動(dòng)汽車、甲醇汽車、天然氣汽車等不以汽油為動(dòng)力源的所謂“低公害車”展現(xiàn)出誘人的發(fā)展前景。但是，目前這類汽車離實(shí)用化還相距甚遠(yuǎn)。其有待解決的主要問題之一就是所需的各種材料技術(shù)尚未過關(guān)。在被認(rèn)為是最理想的“低公害車”的電動(dòng)汽車的研究中，目前面臨的主要課題仍然是車體的輕量化和蓄電池的高性能化，而這都與材料技術(shù)密切相關(guān)。

3 鋁、塑代鋼技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

從20世紀(jì)80年代起，為了減輕汽車重量以降低耗油量、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，在汽車制造中以鋁、塑代鋼技術(shù)開始發(fā)展起來，但至今仍未出現(xiàn)成熱的批量生產(chǎn)車型。其重要原因是以鋁、塑代鋼并不僅僅意味著材料的替換，還意味著汽車的設(shè)計(jì)、加工、裝配各個(gè)環(huán)節(jié)都必須進(jìn)行大幅度的更動(dòng)，因而風(fēng)險(xiǎn)很大。目前，除馬自達(dá)公司外，日本各大汽車廠商都還只在少量零部件或特殊車種（如運(yùn)動(dòng)車）試制中應(yīng)用鋁、塑代鋼技術(shù)。

4 汽車用材料再生利用發(fā)展?fàn)顩r

為了節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境，日本于1992年10月開始實(shí)施“關(guān)于促進(jìn)再生資源利用的法律”。汽車是該法律適用對(duì)象之一，要求制造商在設(shè)計(jì)階段就對(duì)再生利用作出評(píng)價(jià)，并從材料、結(jié)構(gòu)、拆分等各方面進(jìn)行積極研究。該法實(shí)施以來，日本有關(guān)汽車用材料再生利用的研究進(jìn)一步受到重視，取得了一些新進(jìn)展。豐田、日產(chǎn)、本田等公司均已開始通過各自的銷售網(wǎng)來系統(tǒng)地回收在維修中換下的保險(xiǎn)杠，經(jīng)洗凈、粉碎后，加工成貨物周轉(zhuǎn)箱（豐田）、通風(fēng)管迸（日產(chǎn)）、換氣口（本田）等等重新加以利用。為了進(jìn)一步提高由高級(jí)聚丙烯材料制成的保險(xiǎn)杠的再生利用率，各汽車公司正在加緊研究能完全消除舊保險(xiǎn)杠表面油漆的影響，從而用舊材料制造新保險(xiǎn)杠的有關(guān)技術(shù)，已取得階段性成果。如日產(chǎn)公司的“有機(jī)鹽系溶劑分解、剝離法”、富士重工業(yè)公司的“微粉碎法”、豐田公司的“加壓水分解法”等。

Analysis on the App lication of new M aterial in Auto and its Developing Trend

JIA Bao-dong
（Qiqihar School of Engineering，Qiqihar，Heilongjiang 161005，China）

With theproposeofthe“madein China2025“，manufacturingindustry in Chinawillbe facedwithnew development trend，and thematerial，asthe focusofthe“made in China2025“，willhavenew developmentin the field ofautomobile.Due to the need ofenvironmentalprotection and energy saving，auto lightweighthasbecome theworld'sauto industry developmenttrend.The selection，processing technology ofcar interiormaterialsareemphasized.The traditional rubbermaterials，foammaterials，leather arecommonlyused interiormaterials.Automobile renewableresourcesrecyclingisalsoakindofdevelopmenttrend.

auto；newmaterials；the development trend

U465

A

2095-980X(2016)08-0010-02

2016-07-27

賈寶棟（1980-），男，黑龍江哈爾濱人，碩士研究生，講師，主要研究方向：材料。