隨著電動和混合動力汽車的興起,汽車行業(yè)正在經(jīng)歷100年來最大的革命。世界各國政府已經(jīng)采取了促進(jìn)電動汽車的政策,作為其可持續(xù)發(fā)展努力的一部分,甚至強(qiáng)制要求在未來幾十年內(nèi)實(shí)施。隨著行業(yè)的不斷適應(yīng),塑料在推動這場革命方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
塑料在支持汽車創(chuàng)新方面發(fā)揮了長期而重要的作用,特別是通過使汽車變得更省油并減少其對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的汽車材料(如金屬)是堅(jiān)硬和沉重的,但塑料使設(shè)計(jì)具有靈活性,滿足更高的安全標(biāo)準(zhǔn),并提供美觀的選擇,同時保持車輛的輕量化。如果設(shè)計(jì)得當(dāng),增強(qiáng)型塑料可以提供與金屬相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和穩(wěn)定性。這種可塑性使塑料成為汽車的理想材料。
當(dāng)我們展望電動汽車的未來時,塑料將繼續(xù)在推動汽車行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,包括滿足電動汽車對高耐用性和可持續(xù)材料的特殊需求,并產(chǎn)生少量或無噪音。
克服噪音和振動的挑戰(zhàn)
當(dāng)今汽車的一個共同挑戰(zhàn)是由塑料和其他材料制成的部件相互摩擦產(chǎn)生的過量噪音和吱吱聲。目前,制造商在汽車組裝后通過在發(fā)出吱吱聲的塑料部件之間手動插入毛氈來解決這些問題,但電動汽車提供了一個探索材料適應(yīng)性的新機(jī)會。
電動汽車在車外產(chǎn)生的噪音明顯低于目前的內(nèi)燃機(jī),而司機(jī)和乘客都希望車內(nèi)保持類似程度的安靜。如果沒有外部噪音來抑制吱吱聲和材料摩擦產(chǎn)生的其他噪音,那么目前解決這些多余聲音的手動操作就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這就是為什么噪音、振動和粗糙度(NVH)產(chǎn)品被用來幫助解決吱吱聲的原因。
這些材料也被稱為BSR產(chǎn)品,旨在最大限度地減少源頭的吱吱聲,從而顯著減少,甚至可能消除車輛裝配后手動處理摩擦相關(guān)噪音的需要。在過去五年中,行業(yè)制造商對NVH產(chǎn)品的需求有所增加,以減少與應(yīng)用生產(chǎn)后的毛氈固定裝置有關(guān)的時間和費(fèi)用。
最近,研究表明,ABS等聚合物可以進(jìn)行改性,以盡量減少多余的聲音,同時保持相同的性能,這是這些材料在最終應(yīng)用中的關(guān)鍵。制造商不能為了防異響調(diào)整而犧牲性能特性。隨著行業(yè)繼續(xù)接受汽車用塑料,NVH有可能為汽車行業(yè)節(jié)省時間和金錢,但前提是這些聚合物能保持基本的性能特性。
提高耐久性和壽命
除了NVH之外,耐用性和適應(yīng)性也是重要的特性,隨著塑料在汽車材料中份額的增加,這些特性需要得到改善。像PMMA這樣的材料已經(jīng)在車輛的功能中發(fā)揮了重要作用,并將繼續(xù)成為未來功能的關(guān)鍵。這種透明、耐刮擦和紫外線透明的塑料經(jīng)常被用于后部照明,以覆蓋倒車攝像頭、盲點(diǎn)傳感器和其他敏感區(qū)域,這些區(qū)域如果被損壞可能會產(chǎn)生錯誤的讀數(shù)。PMMA的背光能力將使其在未來的擋泥板和車頂軌道設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用。
另一種影響創(chuàng)新的耐用材料是聚碳酸酯(PC)。當(dāng)與ABS結(jié)合使用時,PC在低溫下仍具有延展性,使其非常適合用于安全關(guān)鍵部件的碰撞性能。像PMMA和PC這樣的材料是為了在實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)和技術(shù)目標(biāo)的同時確保最大性能。
使電動汽車更加可持續(xù)
可持續(xù)性已成為汽車行業(yè)創(chuàng)新和未來的核心驅(qū)動力。與使用化石燃料的汽車相比,電動汽車的興起是基于其對環(huán)境的影響較小。然而,主要汽車制造商的研究表明,汽車壽命中約30%的二氧化碳排放是由其材料和生產(chǎn)產(chǎn)生的。因此,汽車行業(yè)必須注重提高這些車輛所用材料的可持續(xù)性,并優(yōu)化制造工藝。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),汽車的生命周期需要出現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展中。制造商需要開始思考汽車塑料的循環(huán)路徑,以及如何最好地將材料從報廢車輛中整合到新車型中,以使該行業(yè)更加可持續(xù)。通過最新的塑料回收技術(shù),報廢的汽車材料可以被加工和再利用,同時達(dá)到與原始材料相同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過對這些材料的再利用進(jìn)行投資,該行業(yè)可以在不影響質(zhì)量的情況下創(chuàng)造一個循環(huán)的途徑。
塑料將繼續(xù)成為汽車工業(yè)未來的核心,并將隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。新型材料將使制造商能夠滿足消費(fèi)者對電動汽車的需求;但是,它們不得影響性能和耐久性。對于汽車行業(yè)來說,這是一個激動人心的時刻,因?yàn)樾枨笸苿悠嚭筒牧现圃焐虨槲磥磉M(jìn)行創(chuàng)新。