隨著排放及油耗法規的進一步加嚴，汽車減重愈加具有現實意義。援引相關數據，車重每減小10%，油耗可降低6%-8%，排放量可降低5%-6%。同時據高盛集團預測，到2025年，整車制造企業（OEMs）生產的每輛車將減重約200公斤以滿足相應需求。
 

而在眾多減重方案中，“以塑代鋼”以及其它塑料替代方案已經開始為業界所接受，并逐漸流行起來。蓋世汽車搜集的資料顯示，目前，德國、美國、日本等國的汽車塑料用量已達到10%～15%，有的甚至達到了20%以上。從現代汽車使用的材料來看，無論是外裝飾件、內裝飾件，塑料用量都在不斷地增加。且隨著工程塑料硬度、強度、拉伸性能的不斷提高，塑料車窗、車門、骨架乃至全塑汽車已逐步出現。
 

汽車塑化進程正在加快，然而為何遲遲未能迎來爆發？個中原因其實并不難理解：對于相關供應商來說，除了要面臨成本難題之外，由于一些汽車關鍵部件極嚴苛的要求而帶來的設計開發工作，一定程度上拖慢了這一進程。
 

也就是說，并非所有的塑料都可以有效替代原有的汽車材料。眾所周知，由于汽車構造以及汽車運行環境的復雜性，材料其實一定程度關系著汽車的安全和可靠性，尤其是當前已經逐步發展起來的新能源汽車，其不僅對于汽車輕量化的需求更甚，高溫高壓的環境也給輕質材料帶來了更多的挑戰，尤其對機械性能和化學穩定性方面的要求更為嚴苛。
 

 

由于電池技術等方面限制，現在的新能源汽車行駛里程相對較短，因此國內相關政策要求，到2017年新能源汽車通過應用新材料實現車身減重25%、到2020年實現車身減重30%的目標。
 

帝斯曼ForTii®全球業務經理Konraad Dullaert近日在接受媒體訪問時表示，新能源汽車對重量有著更為苛刻的要求，其對以塑代鋼的需求會更強烈。“新能源汽車的發展趨勢和對材料的要求與傳統汽車有些不一樣，甚至會非常苛刻。由于電池周邊溫度更高，其要求電池周邊的冷卻單元、冷卻系統要能夠承受非常高的液體要求。另外，有些結構部件也需要適合相應的高濕度、高溫度等環境條件。”
 

去年10月，帝斯曼推出了其新型聚酰胺產品ForTii®Ace，用以替代金屬壓鑄件及昂貴的高性能熱塑性工程塑料，如聚醚醚酮(PEEK)。據Konraad Dullaert介紹，ForTii®Ace具有一系列優異的機械、熱學及化學性能，旨在應用于對機械性能和化學穩定性要求較高的領域，包括動力系統、傳動系統、底盤和熱管理應用等。“目前市場上替代汽車金屬壓鑄件的熱塑性塑料，大多數應用于125℃以上的溫度時，機械性能會大幅度的下降。而ForTii®Ace即使在150℃高溫下連續使用也能夠保持機械性能穩定，從而替代金屬壓鑄件。”
 

 

ForTii®Ace的玻璃轉化溫度（材料的非晶區開始失去剛性和硬度的溫度點）為160℃，顯著高于其他聚鄰苯二甲酰胺材料，包括現有的ForTii各等級產品，比PA66至少高出80℃。ForTii®Ace甚至比PEEK更能耐受各種汽車油脂、化學物質等。而憑借較高的玻璃轉化溫度以及結晶度，ForTii®Ace的機械性能和耐熱老化性均優于那些基于聚酰胺6T、9T和10T的聚鄰苯二甲酰胺競爭產品。
 

據了解，ForTii®Ace家族包含由不同種類的填料及增強劑（包括高達50%的玻璃和碳纖維）構成的不同等級產品。憑借其優異的耐化學性和機械性能，ForTii®Ace的某些規格產品在特定應用中甚至可以作為PEEK的高性價比替代品。Konraad Dullaert表示：“這款材料的推出，是希望能夠把汽車中現在還未實現以塑代鋼的部件向以塑代鋼推進。舉例而言，變速箱、發動機、發動機支架，甚至底盤等，目前可能采用的材料還是鋁或金屬，而我們希望能夠逐漸使用塑料去代替這些部件。”
 

可以看出，汽車塑料的應用已由普通裝飾件開始向結構件、功能件方向發展，而塑料材料也隨著相關企業的更深層次的開發而最終形成更高質量、更具成本競爭力以及滿足更多嚴苛要求的方案。當然不可否認，這一應用還存在許多不足，而相關企業也還大有可為。可喜的是，不僅是帝斯曼，其它一些材料供應商也已開始在這一領域投入更多的精力，相信未來幾年會有更多新產品推出，讓我們拭目以待！