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我國汽車產(chǎn)銷規(guī)模居世界首位;預(yù)計(jì)在未來仍將持續(xù)增長(zhǎng)。汽車是石油大用戶,全球幾乎45%的石油都是用于交通運(yùn)輸。2011年,中國每輛汽車平均消耗汽油或柴油2.15噸/年,高于歐盟的1.5噸,日本的1.1噸。我國汽車平均百公里油耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國外,在諸多影響因素中,汽車輕量化效果低于國外是直接和主要的原因之一。
目前在歐美汽車企業(yè)制造的產(chǎn)品,整車重量同過去相比減輕了20-26%,預(yù)計(jì)未來10年內(nèi),汽車平均重量還將繼續(xù)減輕20%。特別是鋁合金、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,在汽車輕量化過程中將被廣泛采用。在新能源路線遲遲不清晰的形勢(shì)下,輕量化已經(jīng)成為全球主流汽車企業(yè)的主要這種路線。
汽車輕量化主要采用材料輕量化與結(jié)構(gòu)輕量化相結(jié)合的方式,而汽車零部件的各種先進(jìn)成型技術(shù)也是輕量化的核心內(nèi)容之一。汽車輕量化實(shí)際上是汽車性能提高、重量降低、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、價(jià)格合理四方面相結(jié)合的一個(gè)系統(tǒng)工程。
輕量化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
1.汽車優(yōu)化設(shè)計(jì),可為減重10-15%;
2.合金材料的應(yīng)用,可減重30-40%但鋁合金、高強(qiáng)鋼都需要進(jìn)口;
3.非金屬復(fù)合材料的應(yīng)用,可減重45-55%。
歸納起來就是,在輕量化與材料特性、工藝性、生產(chǎn)批量、成本及其制約因素中找到一個(gè)佳的結(jié)合點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多材料組合的輕量化結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)合適的材料用于合適的部位使結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)與優(yōu)化融入開發(fā)前期,降低成本,確保了汽車輕量化的效率和質(zhì)量。從上述三個(gè)方面來說,非金屬復(fù)合材料對(duì)汽車輕量化的貢獻(xiàn)是的。
國外汽車品牌現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模使用塑料復(fù)合材料(主要是玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料如:LFT、SMC等)和高性能的工程塑料等,而國內(nèi)自主品牌汽車在塑料復(fù)合材料上的應(yīng)用(重量占比)卻相對(duì)較少。這也反映了我們整車輕量化技術(shù)水平的差距。
局Marketsand研究報(bào)告稱,未來5年,全球汽車塑料消費(fèi)量將保持134%的年增長(zhǎng)速度增長(zhǎng);將由2012年的21617億美金激增至2018年的46112億美元。
目前,我國已形成相當(dāng)規(guī)模的汽車產(chǎn)業(yè),并擁有一汽、長(zhǎng)安、東風(fēng)、吉利、奇瑞、長(zhǎng)城等自主品牌。今后幾年將進(jìn)一步加快發(fā)展速度,不斷提高民族品牌國際競(jìng)爭(zhēng)力;在短的時(shí)間內(nèi)完成中國汽車企業(yè)跨入世界強(qiáng)陣容的共同夙愿。另一方面,我國在合成樹脂、工程塑料、復(fù)合材料等領(lǐng)域也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),部分產(chǎn)品在裝備、技術(shù)和質(zhì)量指標(biāo)方面已接近國外先進(jìn)水平。涌現(xiàn)了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)品和產(chǎn)品特色的大中型企業(yè),他們也正積極籌劃投身汽車材料領(lǐng)域。