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未來塑料將推動汽車向輕量化趨勢發展
來源:admin  人氣:4849  發布時間:2012-04-29
全球能源消耗日益增加,消費者對汽車的需求也不斷增長,這些都對油價施加了壓力,150美元一桶的油價不再是天方夜譚。與此同時,發達國家和新興國家的監管方都立法規定汽車排放標準,并鼓勵循環使用,以期通過此方法解決能源成本和環境問題。
  在此背景下,汽車輕量化已成為全球性的趨勢--從2008年至今車輛平均重量下跌了20%,降低能耗的同時使車輛平均排放量降低。歐洲的分析師預測,乘用車平均重量在2010年觸頂達到1.5噸之后,到2020年將縮減到略高于一噸——即20世紀70年代的重量。
  這一趨勢的主要原因是,重量輕的汽車更高效節能。當然另一個高效節能的趨勢——電動車——將使汽車更重。傳統汽車中,標準引擎占了汽車總重量的大約12%。由于超重的電池,電動車的動力系統占了其重量的20%。而在電動車中塑料的使用量也非??曬?。
  為了保持最佳的燃油效率,汽車生產商使用重量更輕的材料——塑料和高分子零部件。我們預計在下個10年中,塑料將占車輛平均重量的18%,比2000年的14%有所增加。
  按照性能要求比如外觀、硬度、抗腐蝕性、重量以及成本劃分的多達100種不同類型和等級的塑料都被用于普通車輛中。比如聚丙烯(PP)用于儀表板、輪圈蓋和一些引擎部件中;聚氨酯(PUR)用于座椅;聚乙烯(PE)用于地毯;聚酰胺(PA)用于需要加熱并且耐化學品腐蝕的部件中。大規模生產的塑料——ABS樹脂、PP、PUR和尼龍占了汽車中使用塑料的70%,而余下的是復合材料和高端塑料。
  很重要的一點是各地的塑料消費模式有所不同。歐洲廠商的塑料使用量多于北美和日本廠商。美國廠商在使用石油基塑料時進度較慢,而且不熱衷于使用更高級別塑料,因此繼續使用更多鋼材。
  塑料面臨的挑戰
  汽車生產商將使用更多塑料。這就給化工產品公司一個很大的機遇。然而為了充分利用這一機遇,則首先需要對付一系列挑戰。這些挑戰中最棘手的包括:
  ?來自鋼鐵行業的激烈的競爭。鋼材仍然比塑料更便宜,而且產品(例如雙標鋼、激光拼焊板)和工藝(例如激光焊接)創新改善了鋼材的功能并減輕其重量
  ?價格波動。由于塑料價格會受到石油價格的波動影響,其變化非???BR>  ?周期性供應短缺。少量的全球塑料廠商供應所有行業(特別是塑料中間產品),產能不易擴大,而當對塑料需求量大時,供應可能短缺
  ?循環利用性差。在這一方面鋼材更勝一籌,主要是因為很多不同類型和級別的塑料難以循環利用。
  為了應對最后一項的挑戰——循環利用性——化工產品公司必須制定新的方法,比如采用生物來源的和可循環的材料以減少塑料對環境的影響。生物塑料生產采用可更新原材料,主要是兩種農業資源——淀粉基的(主要來自甘蔗)、以及玉米、土豆、甜菜和油聚合物。
  這樣會使生物塑料的基礎原材料多樣化,對石油的依賴性降低。
  雖然2009年生物塑料在塑料總量中所占比例低于1%(全球產能僅為90萬噸),從2007年起其產量每年增幅超過了40%。然而,市場仍然極為分散,很少有生物塑料生產商以汽車行業作為主要銷售對象(聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、聚酰胺11和聚對苯二甲酸乙二醇酯有一些應用)??悸塹降鼻安亢圖蘋?,以及農業原材料和油價之間的關系,生物塑料與傳統塑料相比仍然不具有價格競爭力,而且最多供給總塑料需求的20%。
  歐洲新規定要求到2015年汽車材料的一大部分需可循環使用,歐盟的一項指令要求廢棄車輛可利用率達到95%,且重達85%的材料可循環使用。這表明某車輛60%的塑料必須循環使用。我們預計在不久的將來類似法規將引入到世界其它地區。問題是雖然可循環塑料更為環保且比不可循環材料更為便宜,但是其純度低且性能不好。因此可循環產品雖可能豐富產品組合,卻不能完全替代原生樹脂。
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