汽车新材料的应用与发展趋势分析

贾宝栋

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

汽车新材料的应用与发展趋势分析

贾宝栋

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

《中国制造2025》的提出，我国的制造业将面临着新的发展趋势，而材料作为《中国制造2025》的重点，也必将在汽车领域有新的发展。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车内饰材料的选择、加工处理工艺等更加注重，传统的橡胶材料、发泡材料、皮革等常用的内饰材料。汽车再生资源回收利用也是一种发展趋势。

汽车；新材料；发展趋势

随着《中国制造2025》的提出，我国的制造业将面临着新的发展趋势，国家大力倡导中国制造、中国创造，不断督促各行业为实现制造强国而努力。汽车制造作为我国制造业的重要组成部分，扮演者举足轻重的角色，而材料作为《中国制造2025》的重点，也必将在汽车领域有新的发展。而车内空气质量强制性标准的出台使车企对于汽车内饰材料的选择、加工处理工艺等更加注重，传统的橡胶材料、发泡材料、皮革等常用的内饰材料。面对这种处境又该怎么寻求发展点，另外汽车外饰如涂装工艺、车灯材料、车窗及其密封材料等也成为众多汽车企业关注的焦点。

由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车整备质量的降低，可以提高汽车的动力性、减少燃料消耗、降低排气污染。目前使用较多的减轻车身重量的材料是镁、铝合金、汽车、塑料等，怎样使整车质量降低是需要要讨论解决的问题。

1 汽车新材料的发展现状与趋势

当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下：①轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向；②尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位，但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长，铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降，但载重车的用材变化不如轿车明显；③轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切，汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向；④更重视汽车材料的回收技术；⑤电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。

减轻汽车自身质量是降低汽车排放、提高燃油经济性的最有效措施之一。世界铝业协会的报告指出，汽车的自身质量每减少10%，燃油的消耗可降低6%～8%，根据最新资料，国外汽车自身质量同过去相比减轻了20%～26%。预计在未来的10年内，轿车自身质量还将减轻自重的20%。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的开发与应用在汽车的轻量化中将发挥重大作用。

近年来，虽然日本汽车工业由于各种原因而陷于持续的不景气状况之中，但各汽车厂商从长远利益出发，仍继续着各种汽车用新材料及其相关技术的研究开发，并取得一些进展。总的来看，这一领域研究开发的重点主要集中在三个方面。一是大力开发各类“低公害车”所需材料；二是继续发展汽车以铝、塑等代钢技术；三是提高汽车用材料再生利用率。

2 “低公害车”所需材料的发展状况

随着全球环保呼声日益高涨，电动汽车、甲醇汽车、天然气汽车等不以汽油为动力源的所谓“低公害车”展现出诱人的发展前景。但是，目前这类汽车离实用化还相距甚远。其有待解决的主要问题之一就是所需的各种材料技术尚未过关。在被认为是最理想的“低公害车”的电动汽车的研究中，目前面临的主要课题仍然是车体的轻量化和蓄电池的高性能化，而这都与材料技术密切相关。

3 铝、塑代钢技术发展状况

从20世纪80年代起，为了减轻汽车重量以降低耗油量、节约能源、保护环境，在汽车制造中以铝、塑代钢技术开始发展起来，但至今仍未出现成热的批量生产车型。其重要原因是以铝、塑代钢并不仅仅意味着材料的替换，还意味着汽车的设计、加工、装配各个环节都必须进行大幅度的更动，因而风险很大。目前，除马自达公司外，日本各大汽车厂商都还只在少量零部件或特殊车种（如运动车）试制中应用铝、塑代钢技术。

4 汽车用材料再生利用发展状况

为了节省资源、保护环境，日本于1992年10月开始实施“关于促进再生资源利用的法律”。汽车是该法律适用对象之一，要求制造商在设计阶段就对再生利用作出评价，并从材料、结构、拆分等各方面进行积极研究。该法实施以来，日本有关汽车用材料再生利用的研究进一步受到重视，取得了一些新进展。丰田、日产、本田等公司均已开始通过各自的销售网来系统地回收在维修中换下的保险杠，经洗净、粉碎后，加工成货物周转箱（丰田）、通风管迸（日产）、换气口（本田）等等重新加以利用。为了进一步提高由高级聚丙烯材料制成的保险杠的再生利用率，各汽车公司正在加紧研究能完全消除旧保险杠表面油漆的影响，从而用旧材料制造新保险杠的有关技术，已取得阶段性成果。如日产公司的“有机盐系溶剂分解、剥离法”、富士重工业公司的“微粉碎法”、丰田公司的“加压水分解法”等。

Analysis on the App lication of new M aterial in Auto and its Developing Trend

JIA Bao-dong
（Qiqihar School of Engineering，Qiqihar，Heilongjiang 161005，China）

With theproposeofthe“madein China2025“，manufacturingindustry in Chinawillbe facedwithnew development trend，and thematerial，asthe focusofthe“made in China2025“，willhavenew developmentin the field ofautomobile.Due to the need ofenvironmentalprotection and energy saving，auto lightweighthasbecome theworld'sauto industry developmenttrend.The selection，processing technology ofcar interiormaterialsareemphasized.The traditional rubbermaterials，foammaterials，leather arecommonlyused interiormaterials.Automobile renewableresourcesrecyclingisalsoakindofdevelopmenttrend.

auto；newmaterials；the development trend

U465

A

2095-980X(2016)08-0010-02

2016-07-27

贾宝栋（1980-），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：材料。