“20世紀70年代,制造一輛汽車平均只用到5%的塑料。現在,這一數字已提高到20%左右,汽車全塑也不是不可能。”蕭楓
和很多會議不同,主持人在宣布會議開始后,并沒急著介紹到場的嘉賓,而是用幻燈片演示了一旦發生突發情況,會場的安全疏散平面圖。
一個對于安全性近乎苛求的公司,居然會用工程塑料造車,能保證安全嗎?當記者把這一問題拋給拜耳材料科技中國區總裁蕭楓博士時,這個說話做事一向嚴謹的德國人使勁地點頭:no problem!
不僅如此,在他看來,汽車全塑時代也并不遙遠。
本土車企試水采用塑料車窗
今年北京車展上,長城汽車展出的哈弗E概念車, 最大的特點是7個車窗組件均采用拜耳模克隆聚碳酸酯制成,并配有大尺寸全景天窗。這是我國本土汽車制造商首次如此大范圍應用聚碳酸酯車窗。
無獨有偶。去年4月,奇瑞也與拜耳聯手創建汽車輕量化聯合實驗室,其中聚碳酸酯塑料車窗用材料也是其研發重點之一。
聚碳酸酯是何物?在日前在天津舉辦的“化學品與公眾認知”論壇上,蕭楓向記者科普道:聚碳酸酯是一種非常優良的工程塑料,具有耐涼性、耐熱性強,透光率達到90%以上等優點。
聚碳酸酯車窗最早的應用始于1998年在Smart(精靈)汽車固定側窗的應用。隨著市場和技術的發展,聚碳酸酯車窗從Smart車型上的應用成功的被推廣應用到其他更多品牌和車型上,聚碳酸酯車窗的應用領域也從固定側窗發展到汽車的全景天窗、后擋及車身上有深色玻璃質感的配件等其他應用。
據了解,布加迪威龍16.4 Grand Sport敞篷超級豪華轎跑車的透明全景車頂就是采用了聚碳酸酯材料,厚度僅為5毫米。該跑車最高時速確可達407公里,是目前公路允許行駛的最快速超級跑車。聚碳酸酯全景天窗因此也成為迄今為止同類產品中應用于最快車速的品種。
拜耳材料科技聚碳酸酯業務部預計,汽車工程設計的未來發展趨勢將側重於研發透明車身或車頂。如,汽車車頂將成為設計的對象,重點關注大尺寸全景天窗以及車頂和尾部區域的相關三維設計。
塑料車窗比玻璃車窗輕50%
這讓很多國人“大開眼界”的同時,也著實捏了一把汗。用聚碳酸酯塑料代替無機玻璃車窗,到底安全嗎?蕭楓給出了肯定的答案。
在他看來,聚碳酸酯塑料車窗與無機玻璃車窗相比具有無可比擬的抗沖擊性,很難將其擊成碎片。這一特性賦予聚碳酸酯車窗良好的安全性。一方面,聚碳酸酯車窗可以防止不良分子將車窗擊破而偷盜車中的財務。另一方面,聚碳酸酯車窗不會在事故中被撞成碎片,從而避免飛濺出來的碎片造成對乘客的傷害。另外,國外機構也做過測試,聚碳酸酯塑料做玻璃,隔音和隔熱都遠遠優于傳統玻璃。
更為主要的是,使用聚碳酸酯材料代替傳統玻璃,可以減重30%—50%,按照長城汽車方面提供的數據,哈弗E概念車全部采用聚碳酸酯車窗使得整車重量比原來減重10%,可以節省油耗7%—8%。這對于汽車輕量化稱為全球發展趨勢而言,無疑是極大的福音。同時,重量的減輕能夠降低汽車的重心,從而提高駕駛性能。
此外,聚碳酸酯材料的設計自由性和功能繼承性也比傳統玻璃要大的多。拜耳設計的掀背式后門板理念是對聚碳酸酯車窗設計自由及功能集成的很好詮釋。此掀背式后門板是一次加工出來的零件,它將車門、后窗、擾流板、高位剎車燈面罩、尾燈面罩、轉向燈面罩、剎車燈面罩、牌照板凹槽等功能集成在一起。“現有的金屬和玻璃材料無法成型出如此功能的產品。”蕭楓說。
汽車全塑時代并非遙不可及
“我們可以看到現在車燈的造性都非常漂亮,這也有采用聚碳酸酯材料的功勞。”據蕭楓介紹,全球第一款聚碳酸酯車燈于1992年在福特開始應用,隨后迅速在行業普及,除了聚碳酸酯車燈可以減重外,一個非常重要的原因就是聚碳酸酯造型自由度高。
蕭楓表示,汽車上不同的零部件有不同的強度和安全要求。對于強度和安全性要求不高的零部件,塑料由于其輕質、加工性能好,反而比金屬,更能滿足外觀及功能要求。對于某些對強度和安全要求較高的功能件或結構件,目前塑料也能通過改性、與其他材料復合的方法,或是通過優化設計來滿足使用要求。
目前,除了車窗,聚碳酸酯及其合金主要應用在車燈和內外飾件,包括儀表盤骨架、內門板、音響面板、按鈕、空調出風口、門把手、立柱蓋板、空氣擾流板、格柵以及尾門飾板等上面有著廣泛應用。像奔馳、寶馬等高端車的保險杠均采用此材質。
數據顯示,在20世紀70年代,制造一輛汽車平均只用到5%的塑料。現在,這一數字一提高到20%左右,并且還有持續上升的趨勢。
蕭楓透露,早在1967年,面對鋼鐵作為當時制造汽車主流材質的趨勢,拜耳就與寶馬合作向展示了世界首輛全塑車-k67,該車整個車身及底部均由高分子材料打造而成,至今仍可駕駛使用。
事實上,近年來很多公司都加緊塑料在汽車上的應用。在CHINAPLAS 2012上亮相的由巴斯夫和戴姆勒公司聯合研發的概念車smart for vision更采用全塑輪轂,這是業內首款適于量產的全塑輪轂,每只輪轂的重量較鋁合金輪轂減輕了3公斤。
當記者問及汽車全塑時代究竟離我們有多遠,蕭楓笑著說:“這個不太好說”。不過,他話鋒一轉,“從聚碳酸酯全景天窗、全塑結構車門硬件模塊、玻纖增強全塑輪轂的誕生等車用塑料的突破,我們有理由相信這不是沒可能。”

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