汽車新材料的應用與發展趨勢分析

賈寶棟

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

汽車新材料的應用與發展趨勢分析

賈寶棟

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

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

汽車；新材料；發展趨勢

隨著《中國制造2025》的提出，我國的制造業將面臨著新的發展趨勢，國家大力倡導中國制造、中國創造，不斷督促各行業為實現制造強國而努力。汽車制造作為我國制造業的重要組成部分，扮演者舉足輕重的角色，而材料作為《中國制造2025》的重點，也必將在汽車領域有新的發展。而車內空氣質量強制性標準的出臺使車企對于汽車內飾材料的選擇、加工處理工藝等更加注重，傳統的橡膠材料、發泡材料、皮革等常用的內飾材料。面對這種處境又該怎么尋求發展點，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關注的焦點。

由于環保和節能的需要，汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的潮流。汽車整備質量的降低，可以提高汽車的動力性、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，怎樣使整車質量降低是需要要討論解決的問題。

1 汽車新材料的發展現狀與趨勢

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

減輕汽車自身質量是降低汽車排放、提高燃油經濟性的最有效措施之一。世界鋁業協會的報告指出，汽車的自身質量每減少10%，燃油的消耗可降低6%～8%，根據最新資料，國外汽車自身質量同過去相比減輕了20%～26%。預計在未來的10年內，轎車自身質量還將減輕自重的20%。鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料和高強度鋼、超高強度鋼等輕量化材料的開發與應用在汽車的輕量化中將發揮重大作用。

近年來，雖然日本汽車工業由于各種原因而陷于持續的不景氣狀況之中，但各汽車廠商從長遠利益出發，仍繼續著各種汽車用新材料及其相關技術的研究開發，并取得一些進展。總的來看，這一領域研究開發的重點主要集中在三個方面。一是大力開發各類“低公害車”所需材料；二是繼續發展汽車以鋁、塑等代鋼技術；三是提高汽車用材料再生利用率。

2 “低公害車”所需材料的發展狀況

隨著全球環保呼聲日益高漲，電動汽車、甲醇汽車、天然氣汽車等不以汽油為動力源的所謂“低公害車”展現出誘人的發展前景。但是，目前這類汽車離實用化還相距甚遠。其有待解決的主要問題之一就是所需的各種材料技術尚未過關。在被認為是最理想的“低公害車”的電動汽車的研究中，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，而這都與材料技術密切相關。

3 鋁、塑代鋼技術發展狀況

從20世紀80年代起，為了減輕汽車重量以降低耗油量、節約能源、保護環境，在汽車制造中以鋁、塑代鋼技術開始發展起來，但至今仍未出現成熱的批量生產車型。其重要原因是以鋁、塑代鋼并不僅僅意味著材料的替換，還意味著汽車的設計、加工、裝配各個環節都必須進行大幅度的更動，因而風險很大。目前，除馬自達公司外，日本各大汽車廠商都還只在少量零部件或特殊車種（如運動車）試制中應用鋁、塑代鋼技術。

4 汽車用材料再生利用發展狀況

為了節省資源、保護環境，日本于1992年10月開始實施“關于促進再生資源利用的法律”。汽車是該法律適用對象之一，要求制造商在設計階段就對再生利用作出評價，并從材料、結構、拆分等各方面進行積極研究。該法實施以來，日本有關汽車用材料再生利用的研究進一步受到重視，取得了一些新進展。豐田、日產、本田等公司均已開始通過各自的銷售網來系統地回收在維修中換下的保險杠，經洗凈、粉碎后，加工成貨物周轉箱（豐田）、通風管迸（日產）、換氣口（本田）等等重新加以利用。為了進一步提高由高級聚丙烯材料制成的保險杠的再生利用率，各汽車公司正在加緊研究能完全消除舊保險杠表面油漆的影響，從而用舊材料制造新保險杠的有關技術，已取得階段性成果。如日產公司的“有機鹽系溶劑分解、剝離法”、富士重工業公司的“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。