降低汽車二氧化碳 (CO2) 排放是當前世界汽車製造商面臨的重大挑戰. 美國平均燃油經濟性 (CAFE) 標準和歐盟的相關法規都在要求降低燃油消耗. 這些標準本身就是為了降低汽車行業的溫室氣體排放. 考慮到全球汽車需求不斷增長, 歐洲設立了低排放戰略關鍵目標——到2050年, 將二氧化碳排放量從1990年的水平降低至少60%.
為了迎合這個大趨勢, 全球化學品公司致力於開發先進塑料或複合材料替代金屬, 製作汽車零部件, 或提供黏合劑作為連接不同材料的替代方法來支援汽車輕量化, 從而達到減排目的.
汽車減重是減排關鍵
汽車減重是減排的關鍵, 因為一台車輛每減重10千克相當於車輛在公路上行駛1000公裡減少二氧化碳排放1千克. 減重有多種形式, 通常包括使用各種類型的熱塑性塑料或複合材料代替鋼材. 考慮到75% 的燃料消耗量與車重有關, 相關機構預計, 未來10年以塑料材料, 泡沫材料和纖維增強材料代替金屬件的需求還會繼續增加.
輕量化是汽車行業實現減排的一個重要解決方案, 也是當今全球汽車行業發展大趨勢. 這意味著未來汽車生產中將使用更多的輕質材料.
菲亞特克萊斯勒美國公司技術顧問JamesTruskin表示: '汽車行業的一個發展趨勢是將不同材料集合到車體中以平衡車重, 性能, 成本和製造工藝等方面的要求. 這正推動新的連接和製造工藝的發展, 促進多種材料的整合, 特別是對於體積較大的車輛. '
電動汽車快速發展
減少溫室氣體排放也在推動汽車傳動系統變化, 如電動車 (EV) 的生產與發展. 根據國際能源署 (IEA) 數據, 2016年, 全球電動汽車存量 (主要由電動汽車和插電式混合動力電動汽車組成) 超過200萬輛, 較2015年增長60% . 根據IHSMarkit的數據, 到2025年, 電動汽車將佔全球汽車總產量的33% .
日本帝人旗下子公司大陸結構塑料公司 (簡稱CSP) 的執行副總裁EricHaiss表示, 預期中國將是增長最大的地區. 2017年, 中國生產的電動汽車約50萬輛. 到2020年, 這個數字將達到200萬輛. IHSMarkit預測, 到2025年, 中國的電動和混合動力汽車產量將超過450萬輛.
一些傳統汽車製造商也在尋求開發電動汽車. 福特公司首席執行官JimHackett表示, 福特汽車將在2022年前把對電動汽車的投資增加至110億美元, 生產重點逐步從傳統燃油汽車轉向電動和混合動力汽車. 另外, 通用汽車, 豐田汽車和大眾汽車也都制訂了擴大電動汽車產品的發展計劃.
電動汽車目前來看也存在輕量化的問題. 這類車輛要由鋰離子電池提供動力, 因此車輛需要一個龐大的電池組, 以保證行駛距離. 這又顯著增加了車重. 這是電動汽車輕量化要解決的一個難題.
輕量化孕育新機會
汽車輕量化對化工行業來說也是一次機遇. PPG工業公司與雷諾日產聯盟結對開展合作, 在汽車生產中使用結構黏合劑代替點焊.
PPG黏合劑和密封劑業務部門負責人PascalSaunier表示, 汽車行業正在迅速發生變化. 更多新技術和新材料將用於汽車設計與製造. 原始設備製造商承受著汽車減重的巨大壓力, 而結構黏合劑是解決問題的關鍵.
此外, 複合材料生產商在電動汽車市場也能找到更多的機會. 電動汽車中複合材料的一個重要應用是電池盒. 2014年, CSP與青島威奧軌道有限公司成立了一家合資企業, 專為中國市場生產車用複合材料部件.
'我們在中國的近80% 業務與電動汽車電池盒有關. ' Haiss說, '使用複合材料製造電池盒相對金屬材料有幾方面優點——模具成本更低, 設計更靈活, 安全性也更高. 此外, 複合材料突出的抗腐蝕性也是一大優勢. '
