塑料給全球汽車行業(yè)帶來變革（上）
一、全球汽車材料技術(shù)發(fā)展給塑料行業(yè)帶來發(fā)展機遇
1.輕量化與環(huán)保是當(dāng)今汽車材料發(fā)展的主要方向
隨著汽車需求量的提升，汽車帶來的能源消耗日益增加。為了降低碳排放量和降低對化石能源的依賴，發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家紛紛立法規(guī)定汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。自2011 年以來，美國就大幅提高了對汽車燃油消耗的指標(biāo)要求。在此背景下，為了降低油耗，汽車廠商紛紛采取措施減輕汽車質(zhì)量，減少能源消耗。汽車輕量化是降低汽車 排放、提高燃油經(jīng)濟性的最有效措施之一，目前已經(jīng)成為全球發(fā)展的趨勢。根據(jù)資料顯示，汽車自身質(zhì)量每減少10%，油耗可降低6%～8%。
2.汽車輕量化材料趨向多樣化設(shè)計方向
隨著新材料的發(fā)展，出于汽車輕量化和節(jié)能減排的考慮，汽車車身材料設(shè)計也呈現(xiàn)復(fù)雜多變的形勢。目前汽車車身用材中，鋼鐵材料仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但其他材料在汽 車的應(yīng)用比例也逐步發(fā)生變化。汽車車身外殼材料主要包括高/超高強度鋼板、輕金屬材料（鋁、鎂、鈦合金材料）、碳纖維材料、粉末冶金材料（泡沫鋁合金、鐵 基粉末燒結(jié)材料等）、車用塑料等。其中，高強度和超高強度鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料所占比例增長較大；而鑄鐵和中、低強度鋼所占比例正逐步下 降。另外，越來越多中高檔汽車使用了鋁合金或塑料等輕量化材料。
3.工程塑料在汽車材料中的應(yīng)用逐步加強
目前，汽車中工程塑料的使用量已成為衡量汽車制造業(yè)水平高低的一個重要標(biāo)志。使用塑料及其復(fù)合材料可使汽車零部件質(zhì)量降低約40%，也可降低汽車成本。根據(jù) 相關(guān)資料，在歐洲，車用塑料的質(zhì)量占汽車自重的20%。德國每輛汽車平均使用塑料制品300kg，約占汽車總質(zhì)量的22%。輕型汽車制造商日本大發(fā)工業(yè)公 司開發(fā)銷售的新型汽車除座椅外，內(nèi)飾件全部采用塑料制造。而國產(chǎn)車的單車塑料平均使用量為78kg，塑料用量僅占汽車自重的5%～10%。根據(jù)科爾尼的分 析，預(yù)計到2020年，塑料占車輛平均質(zhì)量的比例將達(dá)到18%，比2000 年增加4%(見圖1) 。不僅是傳統(tǒng)汽車，電動車用材料也逐步提高了工程塑料的使用率。電動汽車中電池等動力系統(tǒng)占汽車總質(zhì)量的20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)汽車引擎的質(zhì)量比例。因此， 大幅使用塑料也可以降低電動汽車的車身質(zhì)量。
注：由于四舍五入，某些百分比值相加可能不到100資料來源：科爾尼分析
圖1. 汽車總車重的百分比 （橫坐標(biāo)：車重/kg；縱坐標(biāo)：總車重的百分比/%）
由于工程塑料的獨特性能，其在汽車中的應(yīng)用按照外觀、硬度、抗腐蝕性、質(zhì)量以及成本等分類，共有約100多種不同類型和等級的塑料汽車零部件，包括內(nèi)裝飾 件、外裝飾件、功能和結(jié)構(gòu)件等。具體包括：尼龍制作的發(fā)動機及周邊部件，聚酯及其合金制作的保險杠、擋泥板、加速器、離合器踏板、車底板、面板，聚甲醛及 其合金制作的輸油管、動力閥，聚碳酸酯及其合金制作的汽車內(nèi)裝件、防凍板、車門把手、車輪罩、尾燈罩、反光鏡外殼以及聚苯醚及其合金制作的汽車輪罩、發(fā)動 機罩、外板等。
二、全球車用工程塑料行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
1.替代產(chǎn)品的競爭壓力
在車用材料方面，盡管工程塑料性能優(yōu)異，在某些溫度、潤滑度等要求較高的環(huán)境下很難被替代。但由于成本壓力和新材料多樣性的選擇，仍有可能被特殊鋼、新型合 金、碳纖維材料等材料替代。在成本方面來看，鋼材仍是車身主要用材料，其價格便宜，且隨著技術(shù)和工藝的創(chuàng)新，高品質(zhì)鋼材的性能得到改善，質(zhì)量得到減輕。另 外，具有高強、高韌及高循環(huán)利用性能的新型輕合金材料，尤其是鋁合金、鎂合金等的發(fā)展也豐富了車用材料的選擇。
2.石油價格波動的影響
車用工程塑料行業(yè)對能源及石化原材料的依賴度很高，主要是因為塑料的制作原材料主要源于石化行業(yè)，包括石油、焦炭、天然氣等。因此，石油和原材料價格的波動 會給工程塑料行業(yè)帶來較大影響。目前，由于全球供給充足且需求增速放緩，國際油價持續(xù)下跌，而前2年，隨著供需矛盾的深化，布倫特油價全年上漲 3.47%。石油價格的劇烈波動給國際塑料行業(yè)價格帶來巨大影響。
3.車用塑料的循環(huán)環(huán)保性
目前，車用塑料產(chǎn)品的環(huán)保型面臨較大挑戰(zhàn)。消費者已開始關(guān)注車用內(nèi)飾材料的異味問題，有無異常味道已經(jīng)成為汽車購買的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。國際汽車廠商嚴(yán)格規(guī)定了 汽車內(nèi)飾件的氣味、揮發(fā)性氣體的測試標(biāo)準(zhǔn)。另外，較低的可循環(huán)利用率也是車用塑料產(chǎn)品發(fā)展的一個重要挑戰(zhàn)。很多不同類型和級別的塑料難以循環(huán)利用，因此在 這一方面鋼材更勝一籌。有數(shù)據(jù)表明使用后廢棄的塑料是消費總量的60%～70% 。塑料廢棄物是垃圾中最難以無害化處理的組分，會造成不小的環(huán)境隱患。全球目前都很重視塑料的循環(huán)回收。
