从汽车环保和轻量化角度展望复合材料发展趋势 中国一汽技术中心非金属研究实验室 1、汽车行业研究方向 汽车行业在全球蓬勃发展的同时，也带来了两个严重的问题：环境污染和能源短缺的负面影响。 。据调查，石油消费品中有35%用作汽车燃料，可见汽车燃料消耗占很大比重。这种情况必然导致汽车行业研究方向的相应调整——轻量化、节能环保已成为国际汽车行业研究的主题。轻量化节能——为了减轻汽车产品的重量，节省材料，降低汽车油耗和排放，降低生产和使用成本，轻量化和节能一直是国际汽车行业研究的主题。与20年前相比，国外汽车的重量下降了20%-26%，每辆汽车的钢材、铸铁、铜、玻璃的用量将分别减少15%、29%、13%、分别为13%；铝、镁、粉末冶金和塑料的用量将分别增长31%、100%、20%和29%。环保——为了保护环境，国际汽车工业非常重视汽车产品中环保材料的使用。汽车废弃物的回收、再生利用技术已成为热门话题，并开始形成新兴产业。汽车轻量化、节能环保不仅是国际汽车的发展方向，也是我国产业政策的要求。近日，国家发改委、科技部、环保局联合制定了《汽车产品回收利用技术政策》，要求2010年汽车回收率达到80%-85%，材料重复利用率达到80%-85%。不低于75%-80%。

对此，汽车材料的革命和发展将起到重大和推动作用。塑料与汽车轻量化、节能环保密不可分。 2.汽车轻量化的途径。汽车材料是影响汽车重量的重要因素。对节约能源、改善污染有相当大的影响。汽车减重是节约能源、减少污染的最佳途径。 “结构轻量化”提供了减轻汽车重量的途径。除了“多功能系统集成”和“生产技术”之外，“新材料的应用”也起着决定性的作用。目前国外实现汽车轻量化的方法主要有两种：1）改进汽车结构，使零部件薄壁化、空心化、小型化、复合化，对内饰、发动机、车身等所有汽车零部件进行结构和技术改进。机壳。改进等； 2）采用轻质金属和非金属材料，主要是铝合金、镁合金、高强钢、工程塑料和纤维增强复合材料。目前，世界主要汽车塑料件的内饰已基本完成。随着技术的成熟，玻璃钢（FRP）等新品种的应用不断扩大，主要用于车身外饰件和功能件。可应用于车门、引擎盖、前格栅、翼子板、保险框、门柱护板、通风百叶、导流板等近20种车身覆盖件。复合材料的性能适合汽车车身轻量化、降低油耗的要求。传统的汽车车身材料主要由薄钢板制成，无法满足人们追求高速和轻量化的要求。为了减轻其质量、提高风阻系数、降低油耗，许多汽车制造商正在积极研究和利用新材料来实现上述要求。

多种复合材料在车身轻量化过程中找到了施展才华的舞台，在汽车轻量化过程中大显身手。随着新材料研究的不断深入和复合材料制备技术的不断突破，复合材料在车身轻量化过程中的作用必将更加凸显。目前我公司采用复合材料生产的汽车零部件有顶盖、前保险杠面罩、前围外板、左右侧导流板、中导流板装饰盖、带天窗总成的顶盖、车牌、左右前侧外饰板、翼子板、脚踏板装饰罩、大灯装饰罩等。复合​​材料在我公司卡车上的使用已经非常广泛，在轿车上的使用还需要进一步的开发和研究。因此，复合材料未来的发展目标应该是开发用于汽车等领域的聚合物基复合材料大型部件。并实现产业化。 3、材料轻量化的需求。使用更轻、更耐用、对环境污染更小、可回收的材料是汽车材料选择的方向。这涉及材料的选择、成分和加工。新材料需要新的制造技术。制造技术是决定材料实际应用的关键。因此，这些技术往往都是各国汽车行业的前沿技术。汽车行业使用复合材料的主要驱动力之一是轻量化。然而，不同类型车辆的轻量化目标有所不同：卡车轻量化可以在不改变总重量的情况下增加有效载荷。 b 跑车，重量减轻转化为性能提高（加速度和最高速度）。与轻量化设计相对应的一些关键考虑因素是：减轻重量与增加成本的最佳结合； b.节能环保； c.乘员舒适度； d.高被动安全标准； e. A级表面质量。

但仍有许多技术问题需要解决：使复合材料制造工艺适应大批量生产，缩短现有合成材料制造工艺周期。 b.复合材料工艺自动化，特别是增强材料的放置，对于降低制造成本、缩短生产周期和自动化质量控制流程是必要的。 c 适合大批量生产的复合材料（如快速固化的热固性树脂）。 d 具有高压特性的复合材料，可实现快速生产周期。 e 降低碳纤维价格。 f 适合新的报废车辆法规的复合材料/工艺。 g 汽车复合材料的测试方法。 h 汽车复合材料的特殊设计程序。所有汽车制造商都开发了金属零件的设计程序，但这些通常不能用于复合材料。 i复合材料的新数字模拟。这些模拟需要在三个方面进行判断：（i）典型材料属性的可用性，（ii）材料模拟的准确性，以及（iii）所需的计算结果。 j 进一步开发集成生产/工艺分析工具，以减少合成材料零件开发过程中所需的实验室测试数量。 4、汽车材料的发展趋势未来的汽车将是适应环保的绿色汽车，因此不可避免地要提到复合材料的环保意识。复合材料可提高材料性能、延长使用寿命并增强功能，所有这些都是环保特性。但复合材料的回收利用问题应引起重视并努力克服，使复合材料向延长使用寿命、和谐可再生环境的方向发展。

为了保护环境，国际汽车工业以汽车产品轻量化为重点，并高度重视环保材料的使用。汽车废料回收、再生利用技术已成为新兴产业。欧洲国家要求到2015年汽车废料利用率达到95%。作为汽车轻量化使用的纤维复合材料，必须满足节能环保的要求。那么复合材料行业该如何应对呢？ 5、存在的问题作为汽车行业的材料工程师，面对目前众多的复合材料，对于如何选择材料存在一些困惑。不像传统的聚丙烯、ABS合金、聚酰胺等材料比较容易选择，综上所述，还是因为这些新型复合材料的性能还不是很清楚，比如上面提到的三种复合材料就可以找到制造同一种零件，但在材料性能、结构要求、成本（包括材料、工艺和设备成本）方面各自的优势都缺乏比较计划，因此在新材料的选用上缺乏信心也是原因之一新材料不能及时应用的原因。汽车制造的成本和耐用性与汽车材料密切相关。现代汽车的技术进步很大程度上得益于材料技术的进步。因此，塑料工业应在材料的力学性能、加工性能、品种和制造成本等方面挖掘潜力、进行创新，提高材料的技术含量，以适应​​现代汽车的发展要求。你为了你！