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我國汽車產(chǎn)銷規(guī)模居世界首位;預計在未來仍將持續(xù)增長。汽車是石油大用戶,全球幾乎45%的石油都是用于交通運輸。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遠高于國外,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%,預計未來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、復合材料和高強度鋼、超高強度鋼等輕量化材料的開發(fā)與應用,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構輕量化相結合的方式,而汽車零部件的各種先進成型技術也是輕量化的核心內(nèi)容之一。汽車輕量化實際上是汽車性能提高、重量降低、結構優(yōu)化、價格合理四方面相結合的一個系統(tǒng)工程。
輕量化主要體現(xiàn)在三個方面:
1.汽車優(yōu)化設計,可為減重10-15%;
2.合金材料的應用,可減重30-40%但鋁合金、高強鋼都需要進口;
3.非金屬復合材料的應用,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佳的結合點,實現(xiàn)多材料組合的輕量化結構,強調合適的材料用于合適的部位使結構輕量化設計與優(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量。從上述三個方面來說,非金屬復合材料對汽車輕量化的貢獻是的。
國外汽車品牌現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模使用塑料復合材料(主要是玻纖增強復合材料如: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合材料上的應用(重量占比)卻相對較少。這也反映了我們整車輕量化技術水平的差距。
局Marketsand研究報告稱,未來5年,全球汽車塑料消費量將保持134%的年增長速度增長;將由2012年的21617億美金激增至2018年的46112億美元。
目前,我國已形成相當規(guī)模的汽車產(chǎn)業(yè),并擁有一汽、長安、東風、吉利、奇瑞、長城等自主品牌。今后幾年將進一步加快發(fā)展速度,不斷提高民族品牌國際競爭力;在短的時間內(nèi)完成中國汽車企業(yè)跨入世界強陣容的共同夙愿。另一方面,我國在合成樹脂、工程塑料、復合材料等領域也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢,部分產(chǎn)品在裝備、技術和質量指標方面已接近國外先進水平。涌現(xiàn)了一批具有自主知識產(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域。