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替代传统材料大势所趋 “双碳”目标下汽车新材料机遇和挑战

替代传统材料大势所趋,“双碳”目标下汽车新材料的机遇和挑战有哪些?

在“双碳”目标下,供应链领域实现碳减排的关键在于采用新技术、新材料、新工艺,从汽车零部件的开发设计到研究试制,从批量生产到原材料选用,几乎各个环节都可以深入挖掘潜力,减少碳排放。因此,新型材料在汽车上的应用,对于汽车产业的发展意义重大。

目前,汽车车身用材料大致可分为两大类,第一类是金属材料,包括钢板、铸铁等重金属材料,以及铝、镁、钛等轻金属及其合金材料、泡沫金属等材料;第二类是非金属材料,包括工程塑料、纤维、树脂、玻璃、橡胶、非金属泡沫材料、非金属复合材料等。随着汽车技术的发展,复合材料和纳米材料将会在未来汽车材料中广泛应用。

在全球节能与环保的大势所趋下,汽车材料的使用也围绕这两大趋势,向着轻量化——更环保、低VOC——更健康、低气味——更舒适的方向发展。

首先,当汽车油耗压力步步紧逼,当续航里程短板亟待补齐时,能够缓解这两大压力的轻量化已逐渐成为新车的重要标签。尽管汽车轻量化主要由结构轻量化设计和材料轻量化组成,但目前主要依赖的还是材料轻量化,因而车企及零部件企业的侧重点更多地放在轻质材料的开发及应用方面。在《节能与新能源汽车技术路线图》中,轻质材料的应用被列为轻量化的重要技术路径之一。

其次,在环保方面,低VOC材料从分子设计、聚合过程、加工工艺等各个环节严格控制,大大降低了材料中易散发的小分子,让材料变得更加稳定,不易挥发,达到低VOC的要求。在汽车内饰中,很多部件都会用到低VOC材料,如中控面板、门板、换挡器盖等等。因此,低VOC材料对于驾乘人员的生命健康起着保障作用。

我国汽车产业在经过了多年高速增长后,正进入产业转型和技术升级的新时期。在“双积分”法规以及新能源汽车产业政策的双重驱动下,车用材料也迎来了新的发展机遇。传统以钢为主的汽车用材结构,正向钢铝混合、全铝车身、塑料复合材料和镁合金等多材料混合应用的趋势发展。

近年来,以车身覆盖件和车身骨架为代表的汽车材料正经历一场深刻的变革,有色金属及其合金、粉末金属和复合材料在汽车中的应用比例迅速上升,并已出现新型材料由简单零件向复杂结构件过渡,并逐步替代传统材料的趋势,使用新材料不仅有助于改善汽车上的技术性能,还使许多新设计、新技术在工业化生产中的实现成为可能。

但是,在汽车新材料的发展过程中,制约其大规模应用的因素也有很多,成本和价格首当其冲,技术的进步也不可能一蹴而就。那么,我们该如何解决这些问题呢?

即将于10月15-16日在重庆举办的2021中国汽车供应链大会,专门设置了“汽车材料新动态”主题论坛,围绕汽车行业高质量发展,邀请业内专家学者及企业高层一起探讨汽车材料新动态及技术发展趋势,旨在促进汽车材料产业融合、创新发展。

本次“汽车材料新动态”主题论坛将安排在大会第二天,即10月16日上午举办,由东华大学教授、纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火担任主持人,届时,来自中国工程院的蒋士成丁文江两位院士,将分别围绕“高性能纤维及其在汽车轻量化应用”和“汽车用轻合金发展现状与趋势”两大主题进行演讲。

传统材料的技术创新,新型材料的技术突破,都将在本次主题论坛上进行研讨。北京化工大学副校长、教授张立群将针对“下一代轮胎用绿色低碳橡胶材料”的发展现状与趋势发表主题演讲,同时担任主持人的余木火教授也将针对“碳纤维复合材料在量产车型应用关键技术进展”发表主题演讲,中南大学教授、湖南世鑫新材料有限公司董事长肖鹏的演讲主题为“乘用车碳陶复合材料制动盘的发展及产品标准与测试方法”,金发科技股份有限公司汽车材料全球创新中心主任周英辉的演讲主题为“新形势下车用改性塑料的发展趋势”,而东风汽车集团有限公司技术中心质量验证中心非金属材料室经理熊芬将从整车企业的角度出发,就“双碳背景下的汽车材料工艺技术发展及应用”展开剖析。

面对中国汽车高质量发展中新材料的机遇和挑战,该主题论坛还安排了圆桌对话,邀请上海交通大学研究员、轻合金精密成型国家工程研究中心副主任蒋海燕,上汽集团股份有限公司乘用车分公司系统经理尹建伟,凯盛科技集团有限公司副总经理蒋洋,天合光能股份有限公司车用业务负责人高晓燕,以及熊芬、周英辉等专家学者和来自整车及零部件的企业代表,共聚一堂,围绕碳纤维复合材料、轻合金、高强度钢、工程塑料、电池材料、氢能源材料等新型材料的应用和前景,展开头脑风暴,进行思想碰撞。

10月16日,来2021中国汽车供应链大会,关注“汽车材料新动态”主题论坛,干货满满,定令业内人士不负所望。

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