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玻纤复合材料将成汽车非结构件轻量化主线
发布时间:2018-03-14   浏览次数:404

汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。

汽车轻量化绝非是简单地将其小型化。首先应保持汽车原有的性能不受影响,既要有目标地减轻汽车自身的重量,又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性,同时汽车本身的造价不被提高,以免给客户造成经济上的压力。实验证明,汽车质量降低一半,燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。


汽车轻量化技术目的。采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计,或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下,尽可能降低汽车产品自身重量,以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。

玻纤复合材料是实现汽车轻量化的重要材料之一

玻纤复合材料是改性增强塑料,是指在塑料中加入玻璃纤维材料来提升力学性能,适合在汽车领域中对于部分金属部件进行替代。玻璃纤维复合材料具有密度小、易成型、设计灵活美观、耐腐蚀、耐冲击、抗振、隔热、隔电、易于涂装、强度高、成本低的特点,成为广泛用于汽车内外装饰件和功能结构件的主要材料。

玻璃纤维材料在汽车零件中的使用:在整车制造中改性增强塑料占整车重量的9%;玻璃纤维增强塑料制造的前翼子板、发动机罩、尾板等在汽车车身上已普遍应用;在座椅骨架、保险杠、电池托架、仪表板、地板、护板、发动机罩盖、脚踏板、后背门等部件上得到运用。

汽车整车中各种材料占比

玻璃纤维复合材料较碳纤维价格便宜很多,但玻璃纤维性脆受到冲击易断裂,并且达不到碳纤维那么高强度,受热较碳纤维变形程度较大,所以玻璃纤维更适合制成汽车非结构件、装饰件,而碳纤维运用在车身结构件中较多。

长玻纤复合材料强度优势明显

在汽车玻纤复合材料玻纤增强材料根据塑料粒子的长度和玻纤的长度可分为短玻纤增强塑料SFT和长玻纤增强塑料LFT,短玻纤离子长度为0.2-0.4mm,长玻纤长度更长为2-4mm、排列更规律,所以具有更强的强度、刚度。

长玻纤与短玻纤复合材料对比

长玻纤材料汽车部件已被广泛应用

长玻纤增强塑料已被福特、大众等知名国外汽车生产商广泛用于生产汽车前端模块、车门模块、电池托架、仪表盘、保险杠梁、噪音屏蔽等汽车零部件;国内自主品牌例如长城、上汽、吉利、奇瑞、长安等乘用车近年也逐步开始涉及玻纤复合材料轻量化领域,部分企业以开始量产并应用。

我国玻璃纤维复合材料未来在汽车领域有提升空间

我国改性塑料市场, 2016年改性塑料使用量最高的是德系车,其改性塑料的使用率达到22%为300-360kg,欧美国家的平均水平达16%为210-260kg,我国乘用车单车的改性塑料使用率只有8%为100-130kg,未来国内市场有较大提升空间。

市场空间测算与假设:假设我国改性塑料单车使用量将达到16%,按照整车质量1500kg计算达到240kg。2013年以来我国汽车产量保持在2300万辆以上每年,预计2020年汽车产量将在2300万辆每年;同时,改性塑料市场均价约为1.8万元/吨;假设玻纤维材料在改性塑料中占比50%。测算2020年,玻璃纤维复合材料在国内汽车领域市场空间达496.8亿元

2020年玻纤复合材料汽车轻量化市场空间测算


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来源:中国产业信息网
 关键词:玻璃纤维 | 交通运输 | 轻量化
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