塑料給全球汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)變革（上）
一、全球汽車(chē)材料技術(shù)發(fā)展給塑料行業(yè)帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇
1.輕量化與環(huán)保是當(dāng)今汽車(chē)材料發(fā)展的主要方向
隨著汽車(chē)需求量的提升，汽車(chē)帶來(lái)的能源消耗日益增加。為了降低碳排放量和降低對(duì)化石能源的依賴，發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家紛紛立法規(guī)定汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)。自2011 年以來(lái)，美國(guó)就大幅提高了對(duì)汽車(chē)燃油消耗的指標(biāo)要求。在此背景下，為了降低油耗，汽車(chē)廠商紛紛采取措施減輕汽車(chē)質(zhì)量，減少能源消耗。汽車(chē)輕量化是降低汽車(chē) 排放、提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最有效措施之一，目前已經(jīng)成為全球發(fā)展的趨勢(shì)。根據(jù)資料顯示，汽車(chē)自身質(zhì)量每減少10%，油耗可降低6%～8%。
2.汽車(chē)輕量化材料趨向多樣化設(shè)計(jì)方向
隨著新材料的發(fā)展，出于汽車(chē)輕量化和節(jié)能減排的考慮，汽車(chē)車(chē)身材料設(shè)計(jì)也呈現(xiàn)復(fù)雜多變的形勢(shì)。目前汽車(chē)車(chē)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(chē)的應(yīng)用比例也逐步發(fā)生變化。汽車(chē)車(chē)身外殼材料主要包括高/超高強(qiáng)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(chē)用塑料等。其中，高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料所占比例增長(zhǎng)較大；而鑄鐵和中、低強(qiáng)度鋼所占比例正逐步下 降。另外，越來(lái)越多中高檔汽車(chē)使用了鋁合金或塑料等輕量化材料。
3.工程塑料在汽車(chē)材料中的應(yīng)用逐步加強(qiáng)
目前，汽車(chē)中工程塑料的使用量已成為衡量汽車(chē)制造業(yè)水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。使用塑料及其復(fù)合材料可使汽車(chē)零部件質(zhì)量降低約40%，也可降低汽車(chē)成本。根據(jù) 相關(guān)資料，在歐洲，車(chē)用塑料的質(zhì)量占汽車(chē)自重的20%。德國(guó)每輛汽車(chē)平均使用塑料制品300kg，約占汽車(chē)總質(zhì)量的22%。輕型汽車(chē)制造商日本大發(fā)工業(yè)公 司開(kāi)發(fā)銷(xiāo)售的新型汽車(chē)除座椅外，內(nèi)飾件全部采用塑料制造。而國(guó)產(chǎn)車(chē)的單車(chē)塑料平均使用量為78kg，塑料用量?jī)H占汽車(chē)自重的5%～10%。根據(jù)科爾尼的分 析，預(yù)計(jì)到2020年，塑料占車(chē)輛平均質(zhì)量的比例將達(dá)到18%，比2000 年增加4%(見(jiàn)圖1) 。不僅是傳統(tǒng)汽車(chē)，電動(dòng)車(chē)用材料也逐步提高了工程塑料的使用率。電動(dòng)汽車(chē)中電池等動(dòng)力系統(tǒng)占汽車(chē)總質(zhì)量的20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)汽車(chē)引擎的質(zhì)量比例。因此， 大幅使用塑料也可以降低電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)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(lái)源：科爾尼分析
圖1. 汽車(chē)總車(chē)重的百分比 （橫坐標(biāo)：車(chē)重/kg；縱坐標(biāo)：總車(chē)重的百分比/%）
由于工程塑料的獨(dú)特性能，其在汽車(chē)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(lèi)，共有約100多種不同類(lèi)型和等級(jí)的塑料汽車(chē)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(dòng)機(jī)及周邊部件，聚酯及其合金制作的保險(xiǎn)杠、擋泥板、加速器、離合器踏板、車(chē)底板、面板，聚甲醛及 其合金制作的輸油管、動(dòng)力閥，聚碳酸酯及其合金制作的汽車(chē)內(nèi)裝件、防凍板、車(chē)門(mén)把手、車(chē)輪罩、尾燈罩、反光鏡外殼以及聚苯醚及其合金制作的汽車(chē)輪罩、發(fā)動(dòng) 機(jī)罩、外板等。
二、全球車(chē)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(jìng)爭(zhēng)壓力
在車(chē)用材料方面，盡管工程塑料性能優(yōu)異，在某些溫度、潤(rùn)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(lái)看，鋼材仍是車(chē)身主要用材料，其價(jià)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(qiáng)、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(chē)用材料的選擇。
2.石油價(jià)格波動(dòng)的影響
車(chē)用工程塑料行業(yè)對(duì)能源及石化原材料的依賴度很高，主要是因?yàn)樗芰系闹谱髟牧现饕从谑袠I(yè)，包括石油、焦炭、天然氣等。因此，石油和原材料價(jià)格的波動(dòng) 會(huì)給工程塑料行業(yè)帶來(lái)較大影響。目前，由于全球供給充足且需求增速放緩，國(guó)際油價(jià)持續(xù)下跌，而前2年，隨著供需矛盾的深化，布倫特油價(jià)全年上漲 3.47%。石油價(jià)格的劇烈波動(dòng)給國(guó)際塑料行業(yè)價(jià)格帶來(lái)巨大影響。
3.車(chē)用塑料的循環(huán)環(huán)保性
目前，車(chē)用塑料產(chǎn)品的環(huán)保型面臨較大挑戰(zhàn)。消費(fèi)者已開(kāi)始關(guān)注車(chē)用內(nèi)飾材料的異味問(wèn)題，有無(wú)異常味道已經(jīng)成為汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。國(guó)際汽車(chē)廠商嚴(yán)格規(guī)定了 汽車(chē)內(nèi)飾件的氣味、揮發(fā)性氣體的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。另外，較低的可循環(huán)利用率也是車(chē)用塑料產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。很多不同類(lèi)型和級(jí)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(fèi)總量的60%～70% 。塑料廢棄物是垃圾中最難以無(wú)害化處理的組分，會(huì)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。
