星期四, 5月 19

    轻量化改性塑料为新能源汽车“减负”

    0

    ■金旸新材料

    前言

    全球范围内,正在兴起一场新能源汽车的发展热潮。 宝马、奔驰、大众、沃尔沃等全球知名汽车厂商相继 开始发展新能源汽车业务,新能源汽车更是呈现爆发式增长。 2018年,中国新能源汽车保有量接 近292万辆,佔全球一半左右,产销量继续保持全球 第一。新能源汽车产业的快速发展,体现了人们对绿 色出行的强烈渴望,但电池壽命短、行驶里程少的缺 陷也制约了其发展。因此,未来不论是减少传统内燃 机汽车油耗,还是提高新能源汽车的行驶里程,降低 整车重量都是汽车产业的发展方向。新材料、新工艺 的应用在后续的车型设计中也将越来越受重视。

    对非金属材料而言,目前应用相对成熟的轻量化技术 有制品薄壁化(如门板、保险杠等)、以塑代钢(如 汽车尾门、前端模块)和低密度材料等。在车用塑料 品种中,以聚丙烯(PP)材料佔用量最高,所佔塑料 使用量的比例已经达到40%左右。由于PP材料密度 轻、易回收、性价比高,不仅广泛应用于汽车内外饰, 而且开始替代部分车用工程塑料。

    薄壁化PP材料

    汽车部件薄壁化是指用更薄的壁厚设计取代传统壁厚 设计,在保证制件满足刚性要求和韧性要求的同时,达到减重目的。以保险杠为例,保险杠作为汽车重要 的外观件和安全件,在确保原有的保护功能基础上, 也要追求轻量化。减少保险杠壁厚不仅能减轻汽车重 量,还能通过缩短射出过程中的冷却时间,减少生产 时间,提高生产效率。为满足薄壁化保险杠的要求, 薄壁PP材料必须具备“三高”性能:高流动性、 高模量及高韧性。金旸JVP-3202薄壁化PP材料, 该款材料可满足2.2mm保险杠机械性能要求,相比 2.8mm壁厚保险杠可实现21%的减重效果。

    长玻纤PP材料

    长玻纤增强PP材料(PP-LGF)的玻纤长度一般在3 mm以上,与相似的短纤维(纤维长度约小于1mm) 增强PP材料相比,无论在强度、抗冲击性能、能量 的吸收率等方面都得到了明显提升,具有比强度高、 比模量高、抗冲击性强、尺寸稳定和翘曲度低等显著 特点,而且不吸水且密度更低、性价比更高,因此逐 步取代部分短玻纤增强PP应用于汽车零部件。金旸 开发的PP-LGF系列产品以专用模头强制分散玻纤, 将每一根玻纤都均匀涂覆塑料材料,射出后,制品不 会有玻纤团聚的现象,且其表面光亮、浮纤少。目前, 该系列产品已应用于发动机罩、仪表板本体骨架、电 池托架、前端模块、控电盒、座椅支撑架等汽车零部 件。

    碳纤维复合材料

    碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度、比模量以及优异的导热导电性能,素有“材料之王”的美誉。以碳纤维为增强体,结合工程塑料耐腐蚀、低比重、抗冲击、易成型、可二次使用等优点制备的碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP),因其出色的性能而广泛应用于汽车领域,金旸碳纤维增强热塑性复合材料,比强度是传统金属材料的1.5~2.4倍,可以实现10%~20%的减重。凭借出众的性能,它们在前端模块、发动机周边、车身、座椅骨架、蓄电池托架、仪表台骨架等零部件上表现出众。

    新能源阻燃材料 塑料具有绝缘、加工方便、质量轻等优势,使其成为 新能源动力电池、充电桩等配套设施和零部件的首选材料。针对动力电池壳体保护,金旸采用塑包铝方式,即玻纤阻燃尼龙6与铝嵌注方式结合,可以减小制件壁厚,减轻壳体重量,并且散热效果好,可一次射出 成型,冲击性能好,达到V-0级別阻燃,阻燃改性塑 料在充电桩上同样表现不俗。金旸PC/ASA材料具有 无卤阻燃、优异耐候性能、高低温性能好等优点,可应用于充电桩壳体,金旸PA66材料具有高低温性能 出色、优异的电绝缘性能、阻燃级別高、尺寸稳定性好等优点,可应用于充电桩插头插座。

    汽车轻量化与环保密不可分,它是实现节能减排和可持续发展的必由之路。塑料和复合材料作为性能优异 的轻质材料,值得材料供应商和汽车制造商投入更多 资源深入研究。尤其是在新能源汽车高歌猛进的现阶段,汽车轻量化发展刻不容缓,相信随着塑料与复合材料技术的不断进步,将为新能源汽车轻量化提供越来越多的解决方案。■

    Leave A Reply