在越野車市場日益追求個性化與功能性的今天，福特烈馬以顛覆性的高科技復合材料科技，重新定義了硬派越野車。這款傳奇車型的煥新歸來，不僅延續了其標志性的硬核越野基因，更通過車頂結構的革命性設計，展現了汽車工業在輕量化與功能性融合領域的最新突破。

來源：Orisage、易車網

經過長時間的材料篩選與測試，一種名為"聚氨酯玻纖增強蜂窩復合材料"的新型環保材料脫穎而出，成為烈馬車頂結構的理想解決方案。

復合材料科技深度解析

這種由福特與材料供應商聯合研發的復合材料，通過三層結構實現性能突破：表層采用高模量玻璃纖維增強聚氨酯樹脂，形成堅韌的防護外殼；核心層則植入特殊改性的芳綸紙蜂窩結構，這種源自航空航天領域的技術，在保證輕量化的同時，將材料抗彎強度提升至傳統金屬材料的1.8倍。

 

相比傳統鋼制車頂重量大幅輕量化，使整車重心降低不少，顯著提升操控穩定性。在極端測試中，該材料經受住大幅度溫差循環考驗，即便在沙漠暴曬或極地穿越場景下均保持結構穩定。

對標芳綸紙的技術躍遷

當前高端制造領域炙手可熱的芳綸紙材料，以其優異的耐高溫、抗撕裂性能著稱，廣泛應用于防彈衣、高鐵車廂等尖端領域。而福特采用的聚氨酯玻纖增強紙蜂窩復合材料，在繼承芳綸紙高強度特性的基礎上實現了多維升級：

 

• 加工性能突破：采用熱壓成型工藝，可實現復雜曲面的一次成型，生產效率提升40%；
• 功能集成創新：蜂窩結構天然具備隔音降噪特性，使車內噪音值降低5分貝，同時預留管線通道空間，為后期加裝車頂行李架、探照燈等配件提供可能；
• 跨領域應用前景展望：這種革命性材料的應用遠不止于汽車領域。在建筑行業，其輕質高強特性可打造裝配式建筑模板，使施工周期縮短30%；在航空航天領域，某型無人機已采用該材料替代傳統復合材料，實現有效載荷提升20%。

隨著消費者對車輛功能延展性的需求持續攀升，福特烈馬的創新實踐為行業指明了方向：當模塊化設計遇見先進復合材料，不僅重新定義了人與機械的交互方式，更在輕量化、環保性、功能集成三大維度樹立了全新標桿。這場發生在車頂上的材料革命，或許正是通向未來移動出行生態的關鍵鑰匙。

聚氨酯玻纖增強紙蜂窩復合材料：

在汽車中的應用并非首次

福特烈馬在車頂中用到的聚氨酯玻纖增強紙蜂窩復合材料，采用的是噴涂模壓成型技術。據悉，該成型技術并非近些年才出現，其誕生時間較早，最初由科思創推出，因此早期這種聚氨酯復合材料成型工藝常被稱作Baypreg®法。

該成型工藝的原理是：將紙蜂窩等芯材埋在兩層玻纖氈之間，用雙組份聚氨酯噴涂浸漬，然后在閉合模具中壓塑并加熱固化。由于這種板材比其他夾芯產品更輕，因而對汽車等用途很有吸引力。典型用途有車身底板、行李倉底板、備胎罩、天窗板等。聚氨酯材料可用多種纖維材料如玻璃纖維、碳纖維或天然纖維增強。

早在2015年，巴斯夫的聚氨酯玻纖增強紙蜂窩材料在量產車型smart fortwo中得到了應用，這也意味著全球首個采用A類蜂窩夾芯結構的外車身部件成功實現了量產。smart fortwo的車頂模塊由一個紙蜂窩和兩層玻璃纖維氈組成，它們在浸漬過程中被噴涂了巴斯夫Elastoflex® E聚氨酯泡沫組合料。該車頂模塊的重量與之前車型普通車頂相比減輕了30%，但具備同等的強度和抗彎剛度。

2024年，長安推出全新啟源E07車型（電動SUV），其后備箱便采用了巴斯夫的聚氨酯玻纖增強紙蜂窩材料。采用Elastoflex® E半硬質聚氨酯系統對兩種玻璃纖維氈包裹的蜂窩紙板進行發泡和壓制，在保持強度和剛度不變的情況下，可減少構件重量20-30%。

伴隨工藝發展，

聚氨酯復合材料進入更多終端應用

憑借輕質高強的特性，復合材料可以在諸多應用中替代金屬部件。聚氨酯樹脂作為一種制造復合材料的新型材料，逐漸得到了市場的認可。在其快速發展的背后，離不開工藝技術的革新。

 

從最初的反應注射成型（RIM）工藝到增強反應注射成型（R-RIM）和結構反應注射成型（S-RIM），再到長纖維注射（LFI）、拉擠、真空灌注、纖維纏繞、樹脂傳遞成型（RTM）和噴涂轉移模壓（STM）等，聚氨酯復合材料在各個下游領域得到了長足的發展。

早期，聚氨酯復合材料常被應用于汽車保險杠、擋泥板、汽車門板、貨箱板、車頂組件、公共汽車行李架等一系列汽車部件。而如今，聚氨酯復合材料在門窗型材、鐵路枕木、電線桿、5G通信塔、風電葉片、電池包殼體、光伏邊框等新型應用領域得到了商業化應用。

 

以下是聚氨酯復合材料一些有前景的新型應用領域——

電池包殼體——采用工藝：HP-RTM、STM

 

近年來，多起電動汽車遭遇熱失控引發的自燃事故，引起主機廠對電池包安全性的高度重視。裝載電池模組以及阻隔車身底板的殼體阻燃性變得尤為重要。

2022年，科思創開發的適用于高壓樹脂傳遞模塑成型（HP-RTM）工藝的聚氨酯電池包上殼體解決方案，完成了電池包重重嚴苛的材料級別和最終電池包成品級別的各項測試，并實現了批量投產。目前行業除了要求電池殼的材料滿足UL94 V-0阻燃級別, 也要求上殼體通過嚴格的外部火燒試驗?？扑紕撻_發的玻纖增強聚氨酯復合材料樹脂，遇火后會在材料表面形成惰性氣體保護層和碳化層。同時，高比例的玻璃纖維作為無機非金屬材料，阻止火焰繼續燃燒，保證了電池上殼體的安全性，且不需要防火涂層的額外費用和工序。聚氨酯復合材料通過了國際歐盟REACH，ROSH和GB38031-2020對機械性能、高溫高濕老化、氙燈老化、耐酸耐堿、耐高溫和絕緣性能等的測試。

2022年，巴斯夫開發出基于噴涂轉移模壓（STM）工藝的聚氨酯復合材料電池包殼體解決方案，搭載該創新解決方案的幾款電動汽車已經實現了大批量上市。經過充分的量產驗證，聚氨酯復合材料電池包殼體兼具阻燃好，重量輕的特性，可以提升電動車的駕駛安全性。此外，在生產方面，其工藝無需預成型，生產效率遠遠高于其他傳統的聚氨酯復合材料成型工藝。它可直接應用于現有成熟的汽車供應鏈和生產設施，生產的效率高，非常適于汽車行業的快速大規模生產，是電動汽車電池包減重降本的理想解決方案。巴斯夫的聚氨酯復合材料電池包殼體通過的阻燃相關測試包括：UL94V-0阻燃級別，GB 38031-2020外部火燒試驗。

光伏邊框——采用工藝：拉擠成型

長期以來，絕大部分光伏組件的邊框材料均采用鋁合金型材。隨著光伏產業的飛速發展，光伏行業用鋁量亦隨之逐年攀升。鋁合金型材的上游材料是電解鋁，而電解鋁的生產過程需要消耗大量電力，造成大量碳排放。聚氨酯復合材料邊框作為一種可持續的解決方案，近年來廣受關注。

聚氨酯復合材料光伏邊框的優勢

① 輕質。只有鋼鐵的27%重量，鋁合金的75%重量。

② 高強?？箯澢鷱姸仁卿X合金的6倍多。

③ 絕緣。聚氨酯復合邊框是熱與電的不良導體，導熱系數只是鋁合金的1/640。電站可有效的抗雷擊。

④ 抗PID。聚氨酯復合材料的體積電阻率可達1×1014 Ω·cm，光伏組件采用非金屬邊框封裝后，大大降低了形成漏電回路的可能性，有助于減少PID電勢誘導衰減現象的產生。

⑤ 耐老化、耐腐蝕。

⑥ 防火。聚氨酯復合材料的防火性能可以到達B1級阻燃要求。

⑦ 耐高低溫。耐低溫-150℃以上。

⑧ 可設計性好。尺寸收縮率是鋁合金的1/3，線膨脹系數是1/3~1/4。

⑨ 力學性能優異。其軸向拉伸強度達到了傳統鋁合金材料的7倍以上。同時，其還具有很強的耐鹽霧和耐化學腐蝕性能。

⑩ 色彩、光澤以及表面效果可靈活選擇，滿足多樣化需求；有極好的附著性能，而且VOC排放極低。

國內外廠商紛紛布局

除了光伏、復合材料相關企業外，玻璃纖維和聚氨酯等企業也有開始布局。

浙江德毅隆科技股份有限公司是由國內外復合材料研發、光伏領域等資深專家聯合創辦的原創技術研發企業，擁有30年以上的復合材料型材拉擠生產經驗，復合材料光伏邊框研發已有10年歷史。公司采用世界最先進的集中控制網絡注射拉擠工藝，生產玻璃纖維增強聚氨酯GRPU型材，現已擁有GRPU型材拉擠線108條、型材自動化加工線、環保自動涂裝線，已具備年產8GW太陽能邊框產能，2024年底將達成年產15GW太陽能邊框的綜合產能。

福膜科技深耕光伏行業13年，是光伏組件封裝背板用PVDF膜龍頭企業。2015年3月，福膜科技在三花控股集團梅渚工業園基地建設了一個分布式示范電站，裝機容量為1.5MW，是國內首個也是唯一一個兆瓦級別的復合材料邊框應用的實證光伏電站，至今依然正常運行中。2020年，在鋁錠漲價和聚氨酯原料供應價格顯著下降的雙重情況下，福膜科技于2020年5月重啟復合材料邊框的市場推進工作，配合多家國內一線組件公司進行項目聯合開發。2023年4月TÜV南德為福膜科技光伏復合材料邊框頒發認證證書。

江蘇沃萊新材料有限公司是一家致力于光伏復合材料邊框領域的創新型企業。2023年2月6日，TÜV南德為沃萊新材的光伏組件復合材料邊框產品頒發TÜV南德全球首張基于TÜV南德技術規范PPP 58208A的產品認證證書。2023年12月，巴斯夫與沃萊新材簽署合作諒解備忘錄（MoU），共同在原材料供應、產品開發、市場拓展、全球推廣等多個層面進行廣泛和深入的合作，攜手推動聚氨酯復合材料邊框在光伏行業的應用，探索光伏行業在“海、漠、房”等不同場景下的未來發展。2025年5月，由晶澳科技供貨的海上光伏組件“耀藍”完成首批交付，助力華電昌黎海上光伏試點項目率先開工建設。該項目是河北省海上光伏總體規劃的先鋒項目，同時也是華電集團首個100%海上光伏項目。在光伏組件“耀藍”中，100%采用江蘇沃萊新材料的玻纖增強聚氨酯復合材料邊框制品。

卡法時（江蘇）新材料有限公司是一家聚氨酯玻璃纖維復合材料制品和聚氨酯結構件復合材料產品制造的加工型企業。公司經過數年的摸索創新，擁有豐富的聚氨酯拉擠型材的生產加工經驗，產品包括聚氨酯復合材料絕緣邊框，聚氨酯復合材料絕緣支架等。2024年1月5日，TÜV萊茵為卡法時（江蘇）新材料有限公司頒發了光伏組件用復合材料邊框產品認證證書。

威遠盛祥復合材料有限公司從事復合材料生產30余年，從2017年開始涉足光伏領域，提供全套復合材料光伏支架及解決方案。2023年投產聚氨酯光伏邊框生產。2024年1月19日，威遠盛祥復合材料有限公司獲得國際權威認證機構德國萊茵TÜV 光伏組件用聚氨酯邊框認證證書。

在復合材料邊框用聚氨酯方面，2023年3月23日，TÜV萊茵為科思創的拜多®聚氨酯樹脂頒發材料認證證書，這是TÜV萊茵頒發的首張應用于太陽能邊框的聚氨酯材料認證證書。2023年5月24日，TÜV南德為萬華化學光伏組件復合材料邊框用聚氨酯產品頒發基于TÜV SÜD技術規范PPP 58208A的TÜV南德公告材料認證證書。萬華化學成為在全球范圍內首批收獲光伏組件復合材料邊框用聚氨酯材料TÜV南德認證證書的企業。