節(jié)能減排已經(jīng)成國世界汽車行業(yè)的共同趨勢,隨著各國油耗標準的升級,各大車企業(yè)都在全力以赴的應(yīng)對,其中,輕量化是一個極為重要的方向。有研空數(shù)據(jù)顯示:汽車重量每降低10%,燃料效率可以提高6%~8%;汽車重量每減輕100公斤,百公里油耗能降低0.3~0.6升,二氧化碳排放可以降低5~8克。在加速性能方面,加速到60公里的時速,1.5噸的車大概需要10秒;如果減重25%就可以減少到8秒。
由此可見,汽車的輕量化對于能源消耗的經(jīng)濟性,對于汽車性能的優(yōu)化都有非常重要的作用。目前輕量化的途徑主要有三個方向,一是結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化,二是采用輕量化材料,三是通過輕量化材料的相關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)。從世界汽車輕量化技術(shù)的歷程看,除了已經(jīng)在車身與大量結(jié)構(gòu)件上進行的高強度鋼與鋁、鎂合金的輕量化技術(shù)進步之外,汽車輕量化材料主要還有塑料、碳纖維復(fù)合材料以及非金屬復(fù)合材料等。其中,工程塑料和碳纖維復(fù)合材料對汽車的減重效果是明顯的。
目前,發(fā)達已經(jīng)把汽車用塑料量的多少作為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標志。既然如此,在我們?nèi)粘?吹降钠囍?,真正廣泛應(yīng)用工程塑料的車型還并不多。既然輕量化是趨勢,那為什么車蒙皮不用塑料呢?
首先,制造難度大。相對于傳統(tǒng)的鋼材,塑料在成型理論方面還存在很大的空白,因此,也制約了塑料成型工藝的發(fā)展。過大或者過小的塑料件(尤其是過大的),都有成型的難度,因此就影響了大量使用的可能性。如果一定要使用,成本可能會比傳統(tǒng)鋼材更高。比如在一些豪華跑車上應(yīng)用的碳纖維車身,雖然材料強度大、重量輕,但由于成型工藝太多復(fù)雜,成本極高,很難普及到民用車型上。
其次,性能有缺陷。塑料雖然質(zhì)量輕,但其強度、耐高溫、耐氣候性以及疲勞強度才指標遠遠不如傳統(tǒng)鋼材,只有極少數(shù)特種工程塑料符合要求,而這些特種工程塑料的成本極高。另外,塑料對于風吹雨淋的氣候變化適應(yīng)性較差,容易老化,不能廣泛使用。
再者,對環(huán)境有污染。環(huán)保是當今世界熱門的話題,現(xiàn)在金屬回收業(yè)已經(jīng)非常成熟,但塑料的回收遠遠不如金屬,尤其是高強度塑料回收更難,自然環(huán)境下的降解也很難。一旦回收不當,將對環(huán)境造成嚴重污染。并且,由于塑料的不穩(wěn)定性,其在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物對環(huán)境的污染也大于金屬材料。
,美觀度問題。由于塑料無法達到金屬的質(zhì)感和光澤度,并且在噴漆性能上也無法和金屬相比,如果使用塑料做蒙皮,將對汽車的外觀美觀度造成很大影響,這樣的車型自然也不好在市場進行銷售。就好比當下的手機,塑料機身和金屬機身,一般金屬機身多為旗艦產(chǎn)品,而塑料機身多為實惠產(chǎn)品。