随着科技的发展, 新环保塑料材料的使用越来越多, 不但具有传统塑料材料生产能耗低、易加工、重量轻和可回收的诸多特性以外,还具有易塑形、耐化学性、耐高温且坚韧度高的显著特点,甚至还可以成为金属的替代材料。
在新能源汽车生产中,为了有效促进新能源汽车的减排,对其轻量化设计和制造,就成为新能源汽车生产企业关注的话题。将新环保塑料材料作为新能源汽车轻量化发展重要的替代材料,在汽车内饰中的应用越来越广泛。塑料在整个汽车工业中得到越来越多的应用,塑料占现代汽车平均体积的50%,这意味着再生塑料的潜力很大。随着再生塑料带来的“环保”理念,连高大上的汽车制造商也忍不住“卷”了起来。
斯柯达“可持续发展”改变采购策略
斯柯达汽车为其全电动汽车系列斯柯达 ENYAQ iV 内饰换上废塑料制成的座套。
斯柯达汽车与来自 Strakonice 的捷克供应商 Sage Automotive Interiors 合作开发创新材料,用于批量生产。它们将羊毛与再生聚酯融合一起,用于生产Design Selection LODGE 座套。Sage 公司还开发了具有特殊纤维的织物,可用作座椅加热器并提高舒适度以及特殊的反光纱线。
斯柯达汽车内饰采购协调员 Markéta Truhelková 强调:“在我们现有的车辆中持续使用可持续材料正在改变采购部门的需求,也改变了对我们供应商的要求。我们秉承‘简单聪明’的理念,正在共同努力开发创新的可持续材料。这些材料经得起日常使用,易于使用并创造出有吸引力的设计风格。”
梅赛德斯-奔驰概念车环保创新内饰
在2022 消费电子展 ( CES ) 前夕,梅赛德斯-奔驰旗下全新纯电动概念车VISION EQXX正式全球首发。VISION EQXX 在内饰中大量使用回收废料,例如用于闪光纺织层的回收 PET 瓶,以增强地板面积和门饰的装饰效果。
在内部的较高位置,设计师使用由 38% 回收 PET 制成的 DINAMICA® 来营造环绕效果,将一体式屏幕的上边缘与车门和顶篷连接起来。内饰还采用了 UBQ 材料,这是一种由家庭和城市垃圾填埋场垃圾制成的可持续塑料替代品。
BMW i概念车100%可回收材料打造
在慕尼黑国际车展,宝马发布了以“再思考、再精简、再利用、再循环”为原则设计的BMW i循环概念车——BMW i Vision Circular,新车以100%可再利用材料打造。这款概念车完全基于循环经济的四大原则设计,而且100%由再利用材料和可再生原材料制造、100%可回收。
此外,2021年年底在中国市场上市的宝马创新旗舰电动车BMW ix,采用再生尼龙废料制成合成纤维来制造地毯和地板垫等。据介绍,每辆ix上采用的再生塑料部件约等于回收了59.9公斤废塑料。
其他各大汽车公司也在“大显神通”
丰田
作为行业领先者,丰田在其《2018年环境报告》中宣布,在其汽车生产所使用的塑料中,有20%是由回收塑料或植物基塑料制成。虽然与汽车内部使用再生塑料没关系,但是丰田利用胡思后的普锐斯测试车,为总部生产座椅。
通用
通用汽车一直在领导一个无垃圾填埋项目,以确保其所有的废料都能被回收、再利用或者转化成能源。通用汽车用再生聚酯制成雪佛兰Equinox发动机消音罩。此外,还使用回收的塑料盖和运输辅助材料,为他们在韦恩堡工厂生产的GMC塞拉斯制造保护性散热器盖。
福特
福特汽车最近也上了新闻,因为它每年要使用12亿个塑料瓶来生产再生塑料,用于制造汽车零部件,EcoSport suv就使用了这种再生塑料。福特还从他们的汽车上回收损坏的塑料部件,比如保险杠,以便将它们重新用于新的保险杠。
本田
本田汽车制造商在俄亥俄州雷蒙德市设立的研发中心,也一直在研究使用再生塑料,包括用于所有系列汽车的隔热隔音材料。在本田Acura讴歌轿车中使用再生塑料作为座椅面料,本田还回收了保险杠来制造防溅板和挡泥板。
克莱斯勒
克莱斯勒是第一批在汽车生产中关注再生塑料的汽车制造商,在吉普牧马人和克莱斯勒00系列汽车的轮毂内衬中就使用了再生塑料,还在GRAND CHEROKEE的坐垫上使用了回收的聚氨酯发泡材料。
尼桑
和其他汽车制造商一样,尼桑也一直在使用从饮料瓶中回收的再生塑料。尼桑发现再生聚酯在汽车仪表盘的隔音材料中很有用,还使用回收的保险杠来制造新的保险杠。日产聆风的内饰,60%也是由再生塑料制成的。
大众
大众汽车在备用轮舱盖、轮毂镶件、地板覆盖物和其他汽车部件中使用再生塑料。大众最近宣布,他们的目标是回收报废电动汽车电池组中97%的原材料。
沃尔沃
沃尔沃也宣布了自己的目标,确保从2025年起,每辆汽车的塑料中有25%是再生塑料,并展示了其在瑞典哥德堡的XC60T8插电式混合动力SUV的测试模型,看起来与现有汽车完全相同,只是它的一些塑料部件是用回收材料制造的。
除此之外,新能源汽车对塑料提出新的要求
随着汽车产业的快速发展,尤其是近些年新能源汽车(包含混合动力、纯电动以及氢能源)的迅猛发展,汽车行业对于汽车零部件的轻量化、集成化、小型化以及电气化的需求也与日俱增。
塑料作为汽车领域必不可少的材料,其工艺、性能要求越来越成为大家的关注点。同时对材料供应商的研发能力、快速响应能力也提出更高的要求。
据了解就现今汽车塑料使用来说,还远没到饱和的程度。比如仅塑料保险杠就占到了约42%汽车塑料总用量,而塑料前端框架的使用也是近些年才流行起来,国内至今甚至都没有建立相关检测标准,由此可见多元化发展的目标还远没实现。而国外汽车饰件已基本实现塑料化, 塑料在汽车上的应用也正在由饰件向外饰件、车身面板和结构件扩展。除了重量轻之外,塑料的使用还可以使车企降低生产成本,推进模块化组装实践,并改善汽车外部的空气动力学性能。
在国家大力发展新能源汽车的利好背景下,国内新能源市场必然是龙争虎斗,造成新势力的不断出现,将这个激烈的战场推向了更残酷也更具技术含量的高度。
那么,具体哪些塑料“大有可为”呢?
免喷涂塑料是一种一次注塑即为最终产品的塑料材料,其原料一般是聚碳酸酯和聚丙烯等。
这种新环保材料在新能源汽车内饰制作中具有极大的应用,因为这种免喷涂塑料材料节省了干燥、喷漆和预处理等环节,能有效降低能耗,控制污染,将它应用在新能源汽车内饰制造中,能极大地降低成本。在实际应用中,免喷涂塑料材料应选择耐腐蚀、耐刮擦且具有高光泽的高环保性材料,并控制注塑的速度、温度以及注射时的压力与模具的温度。
聚氨酯塑料材料
聚氨酯塑料材料是一种典型的高分子塑料材料,一般又被人们叫做“第五大塑料材料”。
经过几十年的发展,特别是近年来,塑料生产企业的转型发展,聚氨酯塑料材料在绿色环保方面获得了长足发展,具备硬泡、半硬泡、微孔弹性体、热塑性弹性体、热模塑加填料软泡、高回弹冷模塑软泡等多种不同的产品形态。
生物塑料材料
生物塑料材料是用淀粉等天然物质作为基础,在微生物的作用下形成的塑料材料(历史发展到现阶段,对于生物塑料材料,行业里有许多争议,它并不是完全“降解”,对环境的影响似乎并不是那么友好,感兴趣的读者可以进行公众号内进行相关搜索,了解里面的详细情况)。
这种生物塑料材料一般都是透明的工程塑料,具有高耐化学性、高抗冲性和高透明度的显著特点,其原材料也大都是玉米、甘蔗等原生态材料,在生产的过程中几乎不会产生污染物质,与石油产物合成的常规塑料材料相比较,具有无毒副作用的显著特征,将其应用到新能源汽车内饰的制备中,能实现汽车内饰品的美观性和实用性,同时还具有经济性和环保性,而且,车内VOC的挥发量也能大幅度减少,同时还因其原材料的生物特性,可以实现分解和回收再利用,是一种具有发展潜力的新环保塑料材料。
新环保塑料材料在新能源汽车内饰中的实际应用
免喷涂塑料材料的具体应用
由于免喷涂塑料有低成本和低气味性等优点,使得其被应用到了汽车的外饰件和内饰件中。免喷涂材料一般以ABS、PP、PC/ABS、ASA、POM、PMMA、PA为主。
① 免喷涂ABS、ASA:具有高光泽、色彩绚烂、可实现金属效果的特点,应用于汽车前格栅、后视镜等部位。
② 免喷涂PP:具有高光泽、耐刮擦等特点,主要应用在饰条上,如裙板。
③ 免喷涂PC/ABS:用于仪表板、车门把手等。
④ 免喷涂POM:用在内门拉手。
⑤ 免喷涂PMMA:用于立柱盖板、车门把手等。
⑥ 免喷涂PA:用于车门把手等。
生物塑料材料的具体应用
美国的一家名为易科威铁的公司研发了一种蘑菇塑料,这种塑料使用不可食用的蘑菇根部的菌丝体、谷物外壳和其他废弃农作物等材料,制作出了一种可以代替聚苯乙烯泡沫塑料的可分解泡沫塑料。这种蘑菇塑料有低成本和防火防水等优点,埋在土里约三十天后就能被降解。