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市场透视||塑料为汽车赋能(下)

2021/7/8 8:17:50 来源:聚风塑料 关键词:聚风塑料网

编者按:


一辆汽车由上万个零件构成,塑料制品,特别是注塑制品,由于其自身具有的质量轻、机械性能好、耐腐蚀、电绝缘性好、设计自由度大、制造成本低、可批量连续性生产、性状稳定等特点,满足了汽车减重、舒适安全、节能以及美观等方面的需求,在汽车制造领域被广泛应用,成为汽车组成材料中除了钢铁和有色金属外,另一种重要材料。


本期,聚风塑料将从终端加工商和整车厂角度,继续揭秘、剖析汽车塑料产业未来的发展方向。


终端加工商和整车厂


敏实集团:

揭秘“汽车前脸”设计新未来


1992年,宁波敏孚机械有限公司在宁波市小港工业开发区成立,然而正是这家简陋的小公司却掀开了敏实集团发展的序幕。1997年,公司整合其多个分公司成为集团公司,同时进入中国汽车外饰件的新领域。2005年12月1日,敏实集团在香港证券交易所上市(股票代码:0425)。目前敏实已成为中国乘用车零部件市场中车身结构件,饰条及汽车装饰件的优秀供货商。


汽车前脸设计有多重要?奥迪的“大嘴”、宝马的“双肾”......经典的前脸设计是品牌的标志,想要第一眼抓住用户注意力,前脸设计必须足够“吸睛”。随着汽车行业的创新发展,个性化、创新化、智能化是如今汽车前脸设计的发展方向。上下游的深度合作与开发,是实现高质量升级的必经之路。敏实集团与全球领先的材料供应商之一科思创合作,共同创新,打造全新汽车前脸设计方案,具备前卫的外观和卓越的性能,揭秘更多前端设计的可能性。


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面对市场的不断增长、消费者审美需求的持续提升、自动驾驶技术的成熟以及新能源汽车的发展,“汽车设计”的重要性愈发凸显。对于不同的汽车品牌和车型定位而言,集成了品牌的外观识别性和情感属性的汽车前脸,是汽车设计的重要组成部分。


随着电动汽车的份额不断渗透,汽车格栅向着封闭造型、贯穿式车灯、图案或屏幕集成等全新设计方向发展,汽车前脸将会变得更具个性化。另一方面,为了契合审美的变化以及实现更复杂的交互,汽车采用极简化设计,这样使外观逐渐向线条化、一体化发展。


为了和敏实集团一起打造出满足行业最新趋势的汽车前脸设计,科思创研发的多款一体化前格栅概念样件,将3D设计、动态照明以及显示屏结合在一起,能够提供从材料到工艺的技术方案和经验。别具一格、无缝集成的聚碳酸酯格栅样件、3D 纹理结构及全新的材料方案和技术应用,这些不但能实现独特的外观效果,更让显示屏幕和传感器集成等功能的应用成为未来的可能。


金属光泽的 3D 纹理结构不但可以实现动态灯光效果或日间行车灯功能,在车灯关闭时也有亮丽的外观效果。而且,如果在该结构背后配有投影设备的话,可以在汽车停驻时开启道路辅助显示,帮助行人注意到汽车动态,保护自身安全。


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长安欧尚汽车:

力推塑料复合材料在汽车轻量化领域的应用


欧尚汽车是长安汽车集团下第二乘用车品牌,依托长安汽车集团的全球研发、供应商体系及生产制造体系,以智能化、新能源作为未来发展方向,致力于为中国“大家庭”提供驾乘品质用车。欧尚汽车在整体产品布局方面,将以客户为主导,在产品端聚焦智能、互联、新能源领域,每年推出2-3款全新产品,满足客户真实需要的个性服务与体验。


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重庆长安汽车股份有限公司欧尚汽车研究院材料与轻量化高级副总工刘波分析说,汽车的轻量化可从三个方面来理解:低密度、薄壁化和以塑代钢。低密度比较容易理解,如选用低密度的材料应用在门板和立柱,使用微孔发泡材料应用在仪表板和门板等等;薄壁化是指通过提升塑料的性能来减薄壁厚,创造减重效果;而以塑代钢适用于以下情况:一种是当部件的结构复杂且机械性能要求较高时,选用高强度塑料材料替代传统在此领域应用的金属材料,譬如长纤、碳纤改性材料等,另一种是为实现某种功能化的需要,选择符合要求的高性能材料。他重点介绍了长安汽车以塑代钢尤其是玻纤增强复合材料的发展历程。2011年,开发出塑料前端模块在CX30车型上的样件;2014年,开发PA+长玻纤前端模块、SMC电池上盖在C204、C206;2015年,开发C202塑料尾门样件;2016年,开发奔奔EV的SMC机舱支架,开发CS35-17款塑料尾门样件;2017年,C301、S201、欧尚塑料前端模块批量应用;2018年,开发A001塑料尾门、引擎盖,开发A002塑料翼子板、前罩。刘波指出,以塑代钢的困难还是成本问题,在减重的同时会增加一点成本,必须掌控好一个平衡点。


刘波指出,典型零件成本构成中前三项占比为71%,其中材料成本占48%,制造成本占12%,工装摊销占11%,另外还包括占4%的人工成本、增值税14%、运输费用1%、包装费用1%。降低成本的方向主要为通过优化结构来提高材料利用率,采用合适的工艺节拍来提高生产效率。同时,关注原材料价格走势,评估零部件价格行业平均水平,为选择合适的材料、工艺和方案提供支撑。把技术优势转化为成本优势是车企的核心能力,健全塑料复合材料及零部件供应商体系,大力推进国产化,综合成本将大幅度降低。


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重庆长安汽车股份有限公司欧尚汽车研究院材料与轻量化高级副总工刘波


赛史品威奥:

让复合材料承担汽车轻量化重任


进入汽车产品追求更环保更节能的新时代,厚重的钢板已不再时髦,车身减重已是势在必行,但哪种材料更有优势承担汽车轻量化的重任呢?赛史品威奥公司提供的超轻复合工程材料技术,能够全方位地向整车厂提供汽车轻量化方案。


这种材料是以尼龙为主的碳纤维材料+布纤维而制成的复合材料。据检测,使用这种材料后,整车重量比碳钢轻50%。有实验数据显示,整车每减轻10% 的重量,就可以提高3%的燃油经济性。但轻量化也需要一定代价,这就是成本。在与碳钢竞争的新型车用材料中,使用铝合金的成本是:整车每减重1公斤需花费16元人民币;而复合材料则为5元。


由于汽车工业是由钢铁等重金属发展起来的,主机厂对由化学材料制成的复合材料的结构安全存在担心和不相信的心理。但其实从成本上看,车用钣金材料生产工序多,需要投入的模具多;而复合材料只需一个工装模具即可,大大降低了成本。今后车上的铸铝材料都可用复合材料代替。


赛史品威奥公司不久前推出了国内首创SMC复合材料皮卡后斗,经一体模压成型,大大降低了产品制造周期及工装模具数量。SMC后斗重量轻、耐腐蚀和抗冲击的明显优势,大大提高了恶劣条件及高腐蚀性工况的用户体验。已应用于江铃皮卡域虎3等车型,相比于钣金实现减重30%,这个减重成果远高于国内同类钣金后斗。SMC复合材料后斗与传统钣金相比,成型更方便、设计自由度大、综合经济效益更明显等突出优点,将会成为国内汽车轻量化的首选材料而受到更多主机厂的青睐。


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江铃皮卡域虎3后斗应用SMC复合材料


赛史品威奥公司,成立于2015年,是由美国五洲结构塑料有限公司(CSP)和青岛威奥轨道股份有限公司共同组建的中外合作公司。其产品主要为:A 级表面车体覆盖件、结构零部件、车底结构件、车体内饰件、空调系统的基座、建材和工业零部件等。产品的优势在于拥有等同金属材料的力学性能,而且更加环保、轻量化。


总结


放眼全球车市,碳中和、新能源、自动驾驶等正成为汽车业的热点话题,汽车的发展正呈现出“四化(电动化、智能化、网联化、信息化)”的趋势,有望加速汽车行业的技术迭代乃至整个汽车产业链的布局重塑。 而就汽车零部件而言,轻量化、电子化将是大势所趋。


首先,汽车零部件将向轻量化发展,车用塑料件被大量应用。汽车零部件轻量化源于汽车轻量化,而汽车轻量化不等于汽车小型化,不但要减轻自身重量,而且安全性、舒适性、燃油经济性都不能低于原来车型,并且成本和价格上也不能大幅度提高。因此,汽车轻量化趋势下,汽车整车将使用新型材料代替,包括工程复合材料和塑料、碳纤维、其他轻量化材料,这些材料的应用势必也带来零部件轻量化。


其次,随着零部件产业的进一步发展,汽车零部件电子化将成为未来新的发展方向。汽车自诞生即以机械技术应用为主,但目前仅依靠机械技术创造附加值的潜力已相对有限。电子和信息技术在汽车工业中的应用,为其创造高附加值拓展了新的空间。国外汽车工业发达国家现已将汽车电子技术广泛应用于发动机、底盘、车身的控制和故障诊断以及音响、通讯、导航等方面,从而使整车的安全性能、排放性能、经济性能以及舒适性得到极大提高。可以预见,未来汽车零部件行业将结合更多新兴技术,电子化水平有望持续提升。


最后,在零部件的轻量化、电子化趋势下,汽车零部件行业将逐步实行产品升级,实现向系统开发与配套、模块化供货方向转变的产品升级,这将有助于国内企业提升在全球汽车零部件产业的竞争地位,并在日趋激烈的市场环境中形成长期持续的发展动力。


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