從現(xiàn)代汽車使用的材料來看，無論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件，還是功能與結(jié)構(gòu)件，都可以看到塑料制作的影子，汽車塑料化正在成為當(dāng)今國際汽車制造業(yè)的一大發(fā)展趨勢。近年來，在國內(nèi)市場上，汽車塑料產(chǎn)品的應(yīng)用推廣也迎來了高速發(fā)展，且在汽車上的覆蓋范圍越來越廣，由內(nèi)外飾件逐步拓展到功能件乃至全塑車身的出現(xiàn)。然在這個以塑代鋼的過程中會遇到怎樣的問題，如何解決？
汽車輕量化一直是節(jié)能減排中的首席話題，據(jù)研究表明，一輛轎車的自重每減少10%，燃油消耗量就降低6％~8%，C02排放降低5%~6%。而塑料應(yīng)此而快速發(fā)展，一般而言，塑料的比重在0.9－1.5之間，纖維增強復(fù)合材料比重也不會超過2.0，而金屬材料的比重A3鋼為7.6、黃銅為8.4、鋁為2.7，因此塑料無疑是減輕車體重量的有效途徑。據(jù)汽車外飾件領(lǐng)先供應(yīng)商延鋒彼歐相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，一塊塑料尾門，相對同樣大小的鋼材，產(chǎn)品在重量上即可以減輕30%到40%。
以塑代鋼 熱潮漸起問題仍存
除致力輕量化外，塑料設(shè)計空間大、制造成本低、功能廣泛等特性加上技術(shù)的不斷突破，亦促汽車在安全性和制造成本等方面獲得更多突破，因此受到車企的逐步重視和偏愛。近年，隨著新材料新工藝的出現(xiàn)，除了寶馬、奔馳等國際大咖大手筆啟用塑料制品外，這股塑化之風(fēng)同樣在國內(nèi)風(fēng)靡，國產(chǎn)化的沃爾沃、奇瑞捷豹路虎以及長安、長城、奇瑞的部分自主車型也開始進(jìn)行積極的嘗試。因此，在調(diào)查1中，近90%的參與者表示對其前景看好。
塑料制品在汽車工業(yè)中的用量直接反映一個國家汽車工業(yè)的發(fā)展水平，據(jù)了解，德國每輛汽車平均使用塑料制品近300kg，占汽車總消費材料的22%左右；日本每輛汽車平均使用塑料達(dá)100kg，約占汽車材料消費總量的7.5%。而我國現(xiàn)在最多僅采用了70kg，還有很大的開發(fā)空間。
據(jù)了解，上世紀(jì)60年代塑料在汽車上的應(yīng)用量不過為100kg，現(xiàn)今最大應(yīng)用量已達(dá)300kg以上，其快速的增長除順應(yīng)汽車工業(yè)的發(fā)展，還緣起于其特性與人們對汽車的期望要求“一拍即合”。
調(diào)查2中，人們對塑料幾大主要優(yōu)勢的認(rèn)知度和認(rèn)可度基本相差不大。實現(xiàn)輕量化自不必說，在上述中已有所闡述。而易成型亦是一關(guān)鍵優(yōu)勢。拿塑料尾門、發(fā)動機裝飾罩蓋來說，如用鋼板加工，往往需要先加工成型各個零件，再分別用聯(lián)接件裝配或焊接而成，工序較多。而如采用注塑一體成型，一方面可以化解鈑金零件沖壓角度的限制，使整車的造型更加流暢和具有動感。另一方面可以在一個零件上個集成一些小的裝配結(jié)構(gòu)，從而代替了原來鈑金件還需要焊接各種金屬緊固件的功能，減少了零件數(shù)量，降低了工裝設(shè)備的總投資成本。據(jù)悉，歐洲的價格比對數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)日產(chǎn)量小于600套時，塑料尾門的總體投資會有最高到50%的節(jié)省。
此外，塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量，對強烈撞擊有較大的緩沖作用，對車輛和乘員起到保護作用。因此，現(xiàn)代汽車上前后保險杠、車身裝飾條都采用塑料材料，以減輕外物體對車身的沖擊力。另外，塑料還具有吸收和衰減振動和噪聲的能力，可以提高乘坐的舒適性。而在對酸、堿、鹽等抗腐蝕能力上，塑料也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼板，如果用塑料做車身復(fù)蓋件，十分適宜在污染較大的區(qū)域中使用。
由于上述的優(yōu)點，材料供應(yīng)企業(yè)越來越自信，而零部件生產(chǎn)企業(yè)也進(jìn)一步加大產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。諸如延鋒彼歐這樣的外飾件生產(chǎn)企業(yè)已將塑料制品由傳統(tǒng)的保險杠、擾流板逐步擴展到尾門、翼子板、前端模塊的應(yīng)用，而這些目前在市場上已得到廣泛的認(rèn)可，至于車窗、發(fā)動機罩、車身骨架等的應(yīng)用和普及，隨著技術(shù)的進(jìn)步和材料的升級，也會逐步實現(xiàn)。
固然汽車塑料的優(yōu)勢很多，然目前在市場上推廣情況卻并非很理想。對于其原因，調(diào)查3中，23%的參與者認(rèn)為是終端市場對安全市場存在誤區(qū)。之前，記者在走訪中常遇聽到部分供應(yīng)商的無奈之言：一些車企在概念車的開發(fā)中嘗試使用了塑料制品，并在測試中對其質(zhì)量和可靠性給予認(rèn)可，然量產(chǎn)時則給予置棄，主要迫于目前市場認(rèn)知和新車推廣的壓力。的確在消費者固有的觀念里，與鋼鐵相比，塑料在抗撞擊方面略顯單薄。甚至有些媒體也對汽車塑化亦存在“塑化不上檔次不安全”的偏見。
事實上，材料品質(zhì)和工藝的提升，使材料在強度、硬度、抗沖擊性等方面并不輸于金屬，同時，材料的彈性是金屬所無法企及的。同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授王宏雁表示，車身在安全性設(shè)計時希望能夠通過結(jié)構(gòu)的變形吸收一部分碰撞能量，以塑料制造的車身，只要結(jié)構(gòu)涉及合理，制造工藝得當(dāng)，其安全性應(yīng)該比金屬材料車身要好。
不過，在此次調(diào)查的參與者當(dāng)中，31%的人認(rèn)為如果行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)足夠完善，讓汽車塑化規(guī)范化，無論對于車企、供應(yīng)商還是消費者來說，都等于吃了一劑定心丸。
而41%的人則認(rèn)為，汽車塑化之所以推廣存在障礙，最大的問題是高強度及高性價比材料的供給。在此方面，武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院博士生導(dǎo)師過學(xué)迅教授曾表示：汽車塑料性能還有待提高，例如塑料本身的疲勞期比金屬短，尤其暴露在高溫環(huán)境和接觸汽油時，老化現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，并且應(yīng)用在齒輪或者其他傳力的部位時，無法達(dá)到金屬的強度。而國家汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長王智文則提出，目前高端材料長期受制于國外技術(shù)壟斷，導(dǎo)致產(chǎn)品成本居高不下，迫使一些企業(yè)放棄高端材料在汽車上的使用，這不符合國內(nèi)車型的市場定位，需要高端材料生產(chǎn)企業(yè)降低成本，同時需要我們國內(nèi)企業(yè)加大研發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)上的突破。
此外，汽車塑化還面臨著生產(chǎn)改造成本、回收等問題。然總體來說，人們對其優(yōu)勢的認(rèn)可遠(yuǎn)大于問題所在。而節(jié)能政策及產(chǎn)品成本的壓力，使其已成為大勢所趨，要解決以上問題、推進(jìn)其發(fā)展尚需要政府機構(gòu)、車企、零部件供應(yīng)商、材料生產(chǎn)商等多方努力，才能使標(biāo)準(zhǔn)更加完善、技術(shù)更加臻熟，消費者安全進(jìn)一步得以保證。
