【汽車】新輕量化、環保車用復合材料新品和研究進展
“輕量化”和“環?；?rdquo;是汽車材料技術發展上兩個永恒的方向。近年來，塑料及復合材料憑借其在輕質、美觀、防腐、高設計自由度等方面的優異特性，在汽車制造中的應用越來越廣泛。無論是外裝飾件、內裝飾件，還是功能與結構件，到處都可以看到塑料及復合材料制件的影子。外裝飾件的應用特點是“以塑代鋼”，減輕汽車自重，主要部件有保險杠、擋泥板、車輪罩、導流板等；內裝飾件的主要部件有儀表板、車門內板、副儀表板、雜物箱蓋、坐椅、后護板等；功能與結構件主要有油箱、散熱器水室、空氣過濾器罩、風扇葉片等。
在車用塑料方面，發泡材料、低VOC材料、免噴涂材料、薄壁高剛性等高性能材料的開發和應用得到了快速的進展。而在車用復合材料方面，除了碳纖/玻纖、玄武巖纖維增強復合材料，椰棗纖維、聚乳酸纖維、亞麻纖維復合材料等環保型復合材料的應用拓展也成為了熱點研究領域。
以下為大家盤點近期車用塑料及復合材料的亮點技術：
椰棗纖維生物復合材料
英國樸茨茅斯大學一研究團隊利用椰棗纖維開發出一種新型生物復合材料，用于生產一些非結構部件，例如汽車保險杠和門內襯板等。這種生物復合材料是以椰棗纖維和聚己內酯為原料復合而成，不僅能幫助汽車實現減重和節能減排，其生產本身也比玻纖復合材料和碳纖維復合材料消耗更少的能量，更重要的是它可以完全生物降解、再生利用，為研發低成本、可持續、輕量化的生物復合材料開啟了新的思路。
生物基聚乳酸纖維復合材料
弗勞恩霍夫化學技術研究所的研究人員開發了一種由編織生物基聚乳酸纖維制成的復合材料。纖維和基體實際上由兩種不同類型的生物塑料制成，前者的熔點高于后者。據稱，生物基聚乳酸復合材料的強度和剛度都高于單一塑料的，而且能夠與市面上在售的自增強聚丙烯復合材料競爭。此外，制造過程中的能量消耗僅為石油基復合材料的一半，每千克材料產生的二氧化碳量也僅為石油基復合材料的一半。未來，該復合材料有望在體育、汽車和醫療等領域中取得應用。
亞麻纖維復合材料
全新的概念車其無縫編織成型汽車座椅原料源自可回收的PET塑料瓶。此外，內襯和頭枕由從紅酒軟木塞制造中產生的軟木廢料和瓶塞制成，地毯則利用回收的漁網制成，而面板和座椅背板由天然亞麻纖維復合材料制作（相比傳統內飾件減重高達50%），處處彰顯著環保與科技相融合的理念。
SMC復合材料
汽車復合材料零部件供應商采用國內創SMC復合材料皮卡后斗成功應用于加強貨箱車型。據悉此次合作開發生產的SMC皮卡后斗，解決了傳統鈑金材料重量大、易腐蝕的問題，提高了惡劣條件及高腐蝕性工況的用戶體驗。此外，該SMC復合材料在成型、設計自由度、綜合經濟效益等方面也具備較大優勢。
熱塑性復合材料車門模塊
博澤汽車推出的熱塑性復合材料車門模塊將車窗玻璃升降器、揚聲器、線束總成、傳感器、車門內飾板支架及門鎖等部件集成于一體。與普通塑料門模塊相比，該車門模塊基板采用連續玻璃纖維增強聚丙烯材料，基板壁厚僅為0.6毫米（而普通塑料車門模塊基板厚度通常達1.8毫米），重量可減輕40%。熱塑性復合材料車門模塊較市場同類產品輕350至500克。將該車門模塊安裝到厚度為0.7毫米的鋼制車門上時，相比傳統玻璃升降器，整車可減重多達5千克。除了輕量化，熱塑性復合材料車門模塊基板還具有優異的聲學性能和更強的能量吸收性。
熱塑性復合材料汽車內飾部件
100％可回收熱塑性復合材料解決方案用于汽車內飾件。這種新一代熱成型板材和卷材已成功的應用包括包裹架，載重地板，座椅靠背，儀表板插件和行李箱飾板等汽車部件。該產品是一種安全、清潔、100％可回收的玻璃纖維（GF）增強的PP基輕質熱塑性復合材料。它專門用于設計經濟高效地生產汽車內飾件，同時還可以實現更低的生產成本，因為其可以在“無膠”一步法中進行3D成型。
連續纖維增強熱塑性復合材料A柱
敞篷款車型上采用了連續纖維增強熱塑性復合材料，實現了結構部件設計的輕量化應用。此方案可降低車輛的重心，從而改善車輛的動態性能，助力節能減排。
在3D混合設計的輕量化A柱中，除了復合材料，也包含高強度鋼制成的加強筋結構，以確保輕量化A柱與全部采用高強度鋼設計的A柱擁有同等的抗側翻能力，同時重量減輕了約5kg。此外，應用混合型復合材料的部件還包括強化橫梁縱梁、B柱、C柱、電池承重部件以及車門等。
隨著技術的革新，在嚴格法規的推動下，特別是在燃油效率方面，汽車行業對車用塑料配件的要求也隨之增高，汽車輕量化和環保技術的研究使得復合材料和創新材料應用趨于成熟，同時也將迎來更大的發展機遇。
