基于化工新材料應用推動汽車輕量化的分析

李嘉良，張澤濤，閆雪松

基于化工新材料應用推動汽車輕量化的分析

李嘉良，張澤濤，閆雪松

（沈陽理工大學汽車與交通學院，遼寧沈陽 110159）

近年來，工業化進程的不斷推進，使得生態環境遭受到了嚴重的破壞。因此，當今社會強調要節約能源資源、積極保護環境。再加上我國提出科學發展觀，堅持走可持續發展道路，這就更需要保護生態環境，減少污染排放，提升能源的利用效率。針對能耗與廢氣排放問題，汽車工業必須加強改革，達到可持續發展的要求。基于此，主要探討汽車輕量化改革中化工新材料的應用策略。

化工新材料；汽車輕量化；應用策略

隨著生態環境的惡化、能源的匱乏，加強對汽車行業的改革具有積極作用。當前，我國大力倡導汽車輕量化改革，要求汽車工業使用化工新材料，通過改良創新發動機技術、節能小汽車等，減少廢氣的排放并降低能耗。作為人工制造的新材料具有耐超高壓和超高溫及超高強度等特殊性能，在相應程度上此類材料可替代一般金屬材料，用于汽車裝置或部件的制造。

1　汽車輕量化改革中化工新材料應用現狀

當前，由于生態環境日趨惡化，我國汽車行業為達到可持續發展要求，逐漸意識到輕量化發展的重要性。所謂汽車輕量化即汽車質量得到充分保證的基礎上，合理降低汽車配套設施重量，繼而達到提高汽車動力性與能源利用率，降低減少廢氣排放和環境污染的目的。由此不難看出，汽車輕量化對降排減污、可持續發展的作用非常巨大。現階段，我國大力倡導應用化工新材料來推動汽車輕量化：鼓勵汽車行業使用復合材料，比如：合成塑料、碳纖維、玻璃纖維等；縮小減少汽車尺寸及材料消耗等。總之，應用化工新材料推導汽車輕量化雖成績卓越，但仍不可忽略汽車輕量化改革過程中遇到的問題，必須對這些問題進行深入分析，提出合理有效的解決措施。

2　化工新材料應用推動汽車輕量化的問題

2.1技術有待加強

應用化工新材料推動汽車輕量化對技術的要求極高，但我國化工新材料應用技術還相對滯后。雖然我國化工新材料能確保汽車質量并減輕材質重量，但材料強度尚未達到國際標準要求，特別是沖壓工藝水平有待提高。當前，我國沖壓工藝方面還無法突破沖壓與材料強度沖突，沖壓時材料時常發生裂紋和折皺。而復合材料工業方面整體水平不高，對高端材料核心技術掌握不夠全面，具有較高的進口依賴性。由此可見，化工新材料技術的不足，嚴重制約著汽車輕量化發展。

2.2成本費用較高

應用化工新材料推進汽車輕量化，既要考慮技術問題，也要應對成本過高的問題。當前，我國化工新材料以復合材料為主，包括鋁、鎂等，相比傳統汽車價格更高，再加上材料合成需要投入大量人力財力，特別是研發過程中風險極高，若是新材料無法與市場需要相符，必定會降低投資回報率，增加成本費用，進而影響到輕量化材料的應用普及。除此之外，新材料后期維修無法跟上進程，普及率過低等，也是制約汽車輕量化發展的主要因素。

3　應用化工新材料推動汽車輕量化的措施

3.1豐富新材料的種類

3.1.1形狀記憶合金

要優化汽車舒適性、節能性、自動化程度與安全性以及工作穩定性，應充分利用形狀記憶合金。這種材質可低溫變形、高溫恢復，其顯微組織包含的馬氏體和母相彈性模量各不相同，超彈性及彈性變形量各為8%與2%。當前研究最為廣泛的形狀記憶合金包括鐵基、鎳鈦與銅基，而在汽車中多作溫度敏感元件用于自控領域。比如，在國外形狀記憶合金被汽車空調開關、霧燈等廣泛應用，也被作為汽車發動機水箱等領域的材料。

3.1.2高性能塑料

當前，汽車零部件制造商非常重視高性能塑料，并用其制造汽車安全零部件。這種材料是通過聚合物合金化技術，采取混改性方式賦予某些高分子材料新性能，而形成的高性能塑料合金材料，更是聚合物工業及科學發展的關鍵目標。ABS/PC系列合金品種涉及高耐熱型、高抗沖擊型等，極具表面光潔、易加工、高熱變形溫度等優勢，無論烤漆或電鍍均可，多用于汽車水箱面罩、內飾件等制造。

3.2玻璃鋼

作為第一代復合材料，玻璃鋼是由塑料樹脂和玻璃纖維構成的玻璃纖維增強塑料，具有良好的隔熱隔音、耐腐蝕、質輕、高強度、抗沖擊與透波的能力與性能。而第二代復合材料碳纖維增強樹脂復合材料，則是經高溫碳化分解增強劑后提取的碳纖維，采取的機體材料特性與玻璃鋼不同，其綜合性能相對較高。此外，還有熱穩定性、耐環境性和抗濕性良好的聚合物基復合材料，這種材料具有易加工的優勢，以及采取多種金屬作為基體的金屬基復合材料。

3.3積極開拓應用市場

根據汽車輕量化發展趨勢，不斷研制新產品，通過準確定位產品，優化產品結構來適應市場需要，進而合理開拓應用市場，推動汽車輕量化材料生產規模的擴大和技術提高，達到規模經濟降低成本的目的。而要對材料研發、生產成本

進行控制，最關鍵的是要創新技術，通過回收利用材料提高其利用效率，促使汽車輕量化材料產業鏈逐漸完善，即從研發材料→生產原材料→制造零部件→集成應用整車→回收利用。除此之外，還要合理延伸產業鏈，增加必要的配套服務，通過有效的后期維護推動汽車輕量化發展。

4　結束語

通過分析可知，汽車輕量化發展旨在降低減少廢氣排放和能耗，而且應用新材料既能帶給汽車環保優勢，還能有效控制車內材料散發物質，促進材料分類回收。總之，對于汽車行業而言，安全、節能與環保一直是其必須突破的問題，因此，這就需要研發應用新材料，充分保證汽車行業的可持續發展。

［1］ 梁乾.淺析新材料在汽車輕量化中的應用［J］.現代企業文化，2015，（6）：125；103.

［2］ 羅禮培.化工新材料應用推動汽車輕量化進程［J］.化學工業，2014，32（2）：19-23；24.

［3］ 王萍.化工新材料應用推動汽車輕量化的思考［J］.化工管理，2015，（20）：212；214.

Based on the Analysis of New Chemical Materials to Promote the Application of Lightweight Vehicles

Li Jia-liang，Zhang Ze-tao，Yan Xue-song

In recent years，continuously push forward the process of industrialization，so that the ecological environment suffered serious damage.Therefore，in today's society it stressed the need to conserve energy and resources，and actively protect the environment.Plus，our country put forward the scientific concept of development，adhere to the road of sustainable development，which also need to protect the environment，reduce pollution emissions，improve energy efficiency of resource use.Therefore，for the energy consumption and emissions of large automobile industry must strengthen reforms to meet the requirements of sustainable development. Based on this，the reform focuses on the application of the policy automotive lightweight new chemical materials.

new chemical materials；automotive lightweight；application strategy

U465；U462.2；TQ317

A

1003-6490（2016）06-0059-02