塑料給全球汽車行業(yè)帶來變革（下）
一、全球汽車材料技術(shù)發(fā)展給塑料行業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇
二、全球車用工程塑料行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
三、解決車用塑料循環(huán)利用性的辦法
目前解決車用塑料循環(huán)利用性的問題，主要可采用生物來源和可循環(huán)的塑料材料。
生物來源塑料材料。生產(chǎn)生物塑料，主要是利用淀粉基（甘蔗）及玉米、土豆、甜菜和油聚合物（見圖2），以降低對(duì)石油的依賴性。但是，生物塑料在塑料總量中所占比例較低，只有不到1%。盡管其年增長(zhǎng)率高達(dá)20%，但是仍屬于小范圍市場(chǎng)。這也就決定了汽車行業(yè)很少使用生物塑料制品。因此，考慮到生物塑料產(chǎn)量和市場(chǎng)需求，農(nóng)業(yè)原材料和油價(jià)等因素，與傳統(tǒng)塑料相比，生物塑料仍不具備價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，最多滿足20%的塑料總需求。
來源：科爾尼分析 圖2 制造生物塑料的5個(gè)主要方法
可循環(huán)塑料材料。根據(jù)歐盟規(guī)定，到2015年，大部分汽車材料需實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。歐盟要求廢棄車輛的循環(huán)利用率達(dá)到95%，重達(dá)85%的材料需循環(huán)使用。這意味著車用材料中60%的塑料必須實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。雖然可循環(huán)塑料更為環(huán)保且成本較低，但性能較差、純度較低。因此，可循環(huán)塑料制品并不能完全替代原生樹脂制品。針對(duì)這一問題，可采用以下方法進(jìn)行解決。
1.使用強(qiáng)化纖維的塑料復(fù)合材料
強(qiáng)化纖維塑料兼具鋼材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，在材料特性和成本競(jìng)爭(zhēng)力上都是鋼材的可靠替代品（見表1）。目前強(qiáng)化纖維塑料主要被用來制造結(jié)構(gòu)性零部件和非結(jié)構(gòu)性零部件，如座椅結(jié)構(gòu)、保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和燃料箱。
表1 纖維強(qiáng)化的塑料復(fù)合材料的技術(shù)性能具有若干優(yōu)勢(shì)
資料來源：科爾尼分析
2.汽車和化工行業(yè)的價(jià)值鏈整合
為了更好地以塑料為發(fā)展方向，汽車行業(yè)和化工行業(yè)可能在價(jià)值鏈上聯(lián)合起來，該價(jià)值鏈中包含了上下游企業(yè)，如注塑公司和汽車供應(yīng)商。這種一體化的價(jià)值鏈有2個(gè)目標(biāo)：一是改進(jìn)塑料性能標(biāo)準(zhǔn)，符合政策法規(guī)以及更好地滿足客戶需求；二是創(chuàng)新方法，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。
3.改善汽車材料的性能
改善性能指的是改善抗腐蝕性、硬度、質(zhì)量、可持續(xù)性和美感等因素。汽車公司希望在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中向上游材料擴(kuò)展，特別是與汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)和能源效率目標(biāo)相匹配。汽車公司希望說服供應(yīng)商開發(fā)高分子材料，利用塑料的屬性和優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新及新型汽車開發(fā)。合作研發(fā)的重點(diǎn)是材料屬性和技術(shù)問題。如果上游及早參與，塑料可以用來代替相應(yīng)的部件，并通過提升美感、降低成本和車輛質(zhì)量來體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。另外，減少車輛質(zhì)量可以通過減少子配件來實(shí)現(xiàn)。例如，新型的薄型座椅融合了新興的泡沫、紡織品和框架。
然而，這種突破性的創(chuàng)新需要完全重建系統(tǒng)架構(gòu)，因此需要在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段之前就啟動(dòng)。各行業(yè)聯(lián)合起來開發(fā)預(yù)測(cè)性的工程工具，共享性能模型和零部件的材料屬性數(shù)據(jù)（有助于開發(fā)樣車），并聯(lián)合各行業(yè)共同研究新產(chǎn)品生產(chǎn)和組裝流程，如連接塑料和金屬的方法。
4.增加可持續(xù)性
塑料較為環(huán)保且對(duì)汽車行業(yè)的總體“綠化”有所貢獻(xiàn)。圖3展示了汽車產(chǎn)生的溫室氣體對(duì)環(huán)境的影響。
資料來源：科爾尼分析 圖3 汽車如何產(chǎn)生溫室氣體
（橫坐標(biāo)：平均車重中的塑料質(zhì)量/kg；縱坐標(biāo)：每噸產(chǎn)生的二氧化碳/kg） 圖中的公斤改為kg
除了降低汽車質(zhì)量這一明顯而重要的目標(biāo)之外，其他環(huán)保領(lǐng)域還包括評(píng)估生物塑料和石油基塑料之間的替換，汽車的可循環(huán)性（其部件的可生物降解性），以及生產(chǎn)流程的能效。汽車應(yīng)用一般而言是“投資”于碳的使用。與化工產(chǎn)品的分散應(yīng)用（如香波）或者短期循環(huán)應(yīng)用（如塑料袋）相比，生物基塑料和石油基塑料的替換并未引人注目。與之恰好相反的是，循環(huán)利用是全世界在汽車應(yīng)用中面臨的中期挑戰(zhàn)。這表明不僅僅要發(fā)展具有足夠性能的可循環(huán)材料，還要引入可循環(huán)的汽車部件。
滿足性能和可持續(xù)性的挑戰(zhàn)需要復(fù)雜的汽車塑料價(jià)值鏈上的實(shí)際協(xié)作，包括創(chuàng)造下游具有循環(huán)能力的行業(yè)。汽車行業(yè)為了保持競(jìng)爭(zhēng)力和繁榮發(fā)展，開發(fā)的車輛必須符合愈加嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，并且價(jià)位適中，而化工行業(yè)必須更多參與到汽車行業(yè)中。2個(gè)行業(yè)的關(guān)鍵就在一個(gè)詞：塑料。
四、對(duì)我國(guó)塑料行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的建議
隨著塑料在汽車中的用量日益增加，帶動(dòng)了汽車行業(yè)和化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。汽車塑料中用量最大的通用塑料品種是聚丙烯、ABS樹脂、聚氯乙烯和聚乙烯，而另一種工程塑料作為汽車結(jié)構(gòu)件應(yīng)用得到快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年全球塑料產(chǎn)量達(dá)到2.99億t，比2012年增加3.9%。其中，以我國(guó)的塑料產(chǎn)量占比最大，達(dá)到24.8%，其次為歐洲，達(dá)到20%。在歐洲塑料的細(xì)分消費(fèi)市場(chǎng)中，包裝、建筑和施工占比最大，其次是汽車行業(yè)和電氣電子產(chǎn)品。而2012年，我國(guó)工程塑料消費(fèi)量達(dá)到273.7萬t，同比增長(zhǎng)11.8%。
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，工程塑料行業(yè)具有較高的附加值，與其他行業(yè)關(guān)聯(lián)度高，且具有較強(qiáng)的吸引力。但是，目前我國(guó)工程塑料行業(yè)仍存在著產(chǎn)能過度集中于低端，高端產(chǎn)能受制于技術(shù)等問題。因此，車用塑料在助力未來汽車輕量化發(fā)展的同時(shí)，給我國(guó)塑料行業(yè)的發(fā)展也帶來了啟示：
1.加強(qiáng)自主創(chuàng)新，重視產(chǎn)學(xué)研合作
汽車用塑料制品的消費(fèi)量會(huì)隨著技術(shù)的創(chuàng)新呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。因此，我國(guó)車用塑料原材料研發(fā)部門、生產(chǎn)部門和汽車零部件生產(chǎn)商，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用的合作，加大研發(fā)的深度和力度，努力開發(fā)可用于汽車功能件和結(jié)構(gòu)件的工程塑料原料品種，提高自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)，增強(qiáng)自主研發(fā)設(shè)計(jì)工程用塑料產(chǎn)品的水平，提高模具開發(fā)和制造能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)汽車裝配產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，以提高汽車用材料的多樣性和專業(yè)性。
2.提高車用塑料的回收再利用水平
國(guó)外車用塑料的回收再利用已逐步成為新興產(chǎn)業(yè)。如日本及歐洲各國(guó)政府分別提出了對(duì)車用廢塑料的回收利用要求，并制定了系列法規(guī)，其車用廢塑料和橡膠的回收利用率在2000年已達(dá)85%，預(yù)計(jì)到2015年可提高到95%。廢塑料的回收利用一方面可以有效減緩資源短缺；另一方面也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)環(huán)境的重要內(nèi)容。針對(duì)塑料的循環(huán)再生性，車用塑料及其制品行業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)資源的循環(huán)利用，建立車用廢舊塑料回收體系，對(duì)資源進(jìn)行再利用，節(jié)約資源和能源；同時(shí)建立全社會(huì)的處理體系，建立科學(xué)合理的資料回收技術(shù)系統(tǒng)；針對(duì)塑料制品白色污染問題，制定相關(guān)塑料環(huán)保法律法規(guī)；加大降解塑料的研發(fā)力度，盡早將其工業(yè)化。
3.建立我國(guó)汽車塑料件體系及標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車車用材料及零部件生產(chǎn)缺乏相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等，目前還沒有關(guān)于車用塑料等的命名、縮寫代號(hào)、標(biāo)示方法等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。相比較而言，國(guó)外大型汽車集團(tuán)對(duì)于自身采購的重要零部件都實(shí)施制定材料供應(yīng)商制度，對(duì)產(chǎn)品的外觀和測(cè)試等內(nèi)容均有嚴(yán)格的要求，形成了自成體系的材料標(biāo)準(zhǔn)和零部件性能標(biāo)準(zhǔn)。因此，應(yīng)盡快協(xié)調(diào)組織企業(yè)、高校與研究所三方力量，逐步做到車用塑料的整體自主開發(fā)，走自己的路，形成自己的塑料件體系，并盡快制定出我國(guó)自己相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。
4.促進(jìn)車用塑料上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展
延伸車用塑料產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。要立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，加強(qiáng)車用塑料制品上游原料行業(yè)供給呢你了，加大對(duì)基礎(chǔ)樹脂合成和原材料配套供應(yīng)，擴(kuò)大樹脂加工應(yīng)用范圍；加強(qiáng)車用塑料制品配套行業(yè)的發(fā)展，加快配套助劑與專用設(shè)備的研發(fā)和國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；提升產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，增加產(chǎn)品附加值。
