汽车轻量化，玻璃钢材质的空间有多大？

添加时间：2012/6/2  录入：本站  来源：原创

　　商用汽车周刊资深记者 鲍融报道：2005年11月9日，在北京全国农业展览馆举办的CAPA第五届国际汽车零部件、汽车用品展览会上，来自国内外的玻璃钢材料及其制品企业，出人意料地成为本届汽车零部件展会中最引人注目的焦点。业内人士评价说，轻质带来节能，这是中国汽车工业向着节能型和谐社会进步的必然趋势。 玻璃钢，轻量化的理想材料 轻量、节能一直是国际汽车工业的研究方向。 有关研究数据显示，汽车车重每降低10%，燃油效率可提高6~8%。伴随轻量化而来的突出优点就是油耗的显著降低。尤其汽车车身约占汽车总质量的30%，对空载而言，约70%的油耗是用在车身质量上的，因此车身的轻质化对减轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重要。同时，轻量化还将带来车辆操控稳定性和冲撞安全性的提升：因为车辆行驶时的颠簸会因底盘重量减轻而减轻，整个车身会更加稳定；轻量化材料对冲撞能量的吸收，又可以有效提高冲撞安全性。 中国玻璃钢工业协会副会长、高级工程师陈博表示，玻璃钢复合材料以其轻质高强、设计自由度大、不锈蚀、无干扰、成型工艺性好等优点，是汽车工业轻量化的理想加工材料。 》》》》来自法国INOPLAST 公司的一组数据，以玻璃钢复合材料中的SMC（片状模塑料)、 玻璃纤维毡增强热塑性材料(GMT)为例，可以非常清晰地说明玻璃钢材料的轻质量和高强度。 数据显示，达到与钢铁同样的强度要求，SMC和GMT材料只需要75%和45%的厚度，而质量仅仅约为原来的25%和15%。 》》》》轻量化之外，玻璃钢材料的还具有模块化和成本上的突出优势。 汽车零部件的发展正向着模块化设计的方向发展。玻璃钢材质良好的成型性，带来较高的设计自由度，为设计师拓宽视野、灵活设计提供了便利条件；玻璃钢材质的零部件向结构复杂、功能集成的大型化、模块化部件拓展，使原本需要组装的零部件数量大大降低，大大减少了模具数量和相关费用。以普通轿车后举升门为例，采用金属材料加工，需要制作模具10套，花费达400万之巨，而采用SMC材料加工，仅需要制作模具3套，花费120万。且大大减少了组装成本。 与此同时，按照INOPLAST的综合成本计算，在批量较小的应用中，SMC玻璃钢成型工艺的成本，一直低于金属冲压成型工艺的成本，直到15万辆的规模后，前者成本才高于后者。 》》》》按照有关业界人士的说法，SMC、GMT等玻璃钢复合材料除了作为车身材料具有刚柔并济的特点，在技术和成本上都完全可以满足车身外饰材料的需要之外，GMT在对外载荷的冲击和吸收方面，还有非常稳定而均衡的优越表现。 全球知名GMT厂商QPC公司的葛悦先生展示了GMT在“行人保护”方面的应用，利用GMT可以有效吸收外来冲击的优势，他们开发了GMT材质的“小腿保护器”构件，安装于汽车的前围，当车辆不慎撞到行人时，在该构件的作用下，行人将慢慢倒向车体，而不是飞向车外的交通洪流中。 玻璃钢材料的应用 目前玻璃钢复合材料的应用非常广泛，尤其在欧美车系中。其中尤以SMC、和GMT的应用最为广泛。MAN、RENAULT、VOLVO、BENZ、IVECO、DAF等欧洲重型卡车制造商的驾驶室材料中，都大量选用了SMC。按照2004年的数据，平均每个卡车驾驶室 SMC / BMC （用于立体造型的SMC）的用量，达到70公斤。在国内，SMC材料在汽车领域也得到了广泛的应用，尤其是商用汽车领域。中国重汽、陕西重汽、福田欧曼、重庆红岩等主要重型卡车制造商，其驾驶室的制造都不同程度地采用了SMC材料。 据介绍，从1970年代，SMC材料开始工业化应用，到1990年代，欧美车系的汽车制造商几乎全部采用了SMC作为车身材料，包括宝马、雷诺等对车身表面要求极高的高等级轿车车身。1990年代以后，更具轻量化和环保回收性的GMT材料得到新的发展和应用。在国内，对于新兴GMT材料，有关单位已在八五、九五期间开展了GMT材料生产及产品成型工艺的研究,并具备了批量生产GMT材料的能力。年产0.3万吨GMT材料的生产线已经在江苏江阴建成, 国内汽车生产厂也在一些车型设计上采用GMT材料,并已开始批量试制。目前，在国内引进型的轿车车型生产中，都有GMT的采用。自主品牌中，“解放”轻卡已经开始采用GMT材料于其驾驶门脚踏板中。 》》》》目前，国内玻璃钢复合材料SMC应用量最大的是用于生产各类汽车外附件，如各种汽车外顶盖、保险杠、前面板、两侧板、车门板、后举升门、导流罩、脚踏板等，占SMC用量的70%。 　　》》》》国际上应用增长最快的是结构件和传动器零件 比如增强的SMC越来越多地被应用在汽车结构部件上,如汽车仪表板、转向机、散热器系统及电子装置系统、发动机油底壳等，发挥其在结构设计方面的优势；低密度SMC相比钢铁制作的同类部件可减重约45%，比SMC材料可减重约30%，被越来越多地应用于如车门、发动机罩、车顶内饰等；SMC还被开发运用于生产其他一些零件，如：充气车顶、保险杠骨架、遮阳板、车顶排水管、车棚侧横条、货车车箱等。奔驰Actros、Ategro系列载重卡车就采用了SMC材料的油底壳；用于立体造型的BMC材质的车灯反射罩，也开始被Ford、Peugeot等多家轿车生产企业采用。 事实上，展会现场，我们也欣喜地看到，江苏协诺汽车附件有限公司也已经开发出SMC发动机油底壳和备胎仓等结构件样品。 》》》》针对玻璃钢复合材料的应用状况，北汽福田有关市场技术人员表示，目前在卡客车领域，玻璃钢材质比较广泛地应用于车身辅助件上。而作为整体车身的使用，一些自卸车的企业曾做过尝试，但在强度和油漆附着力上效果不甚理想。该专家表示，随着轻量化和降低成本的进一步要求，玻璃钢部件作为批量商用汽车零部件的空间，将长期存在。值得期待的是玻璃钢复合材料的技术进步。通过技术性能上的进一步改善，玻璃钢部件的应用程度将得到提高。 空间仍然巨大 玻璃钢复合材料的科技进步一日千里，但在实际的应用中，还有众多的因素限制着其在汽车工业中的运用。北京汽车玻璃钢有限公司总经理吴凯分析了其中的主要限制因素： 一是规模产量的问题，目前全球SMC的年产量仅为70万吨左右，远远低于钢材的产量。新兴的GMT产量也不过几万吨，这决定了玻璃钢在短期内只能是一种替代材料的地位。 二是成型周期的问题，吴凯表示，SMC的成型周期根据厚度不同，从几分钟到10几分钟，与以“秒”为单位的金属成型周期相比，生产效率明显偏低，比较适应产品品种丰富、批量较小的商用汽车生产。 三是环保回收问题，作为化学性复合材料，玻璃钢材质同样存在难以降解、难以回收的问题。改善玻璃钢材料的环境亲和力，成为环境问题日益突出的当今社会条件下，业界必须下大力气攻关的课题。 对比挑战，机遇也更大 来自江苏省复合材料学会的数据显示，60%以上的SMC和80%的GMT，被用在了汽车工业中。随着汽车工业的不断扩容，玻璃钢复合材料的市场空间巨大。同时，玻璃钢复合材料的科技进步也是一日千里。对比SMC以“分钟”计的成型周期，新兴玻璃钢复合材料GMT的成型周期仅为35～50秒，比SMC模压制品的生产率高6倍以上，这意味着当大量生产某种部件时，可以节省模具费用，并实现快速机械化生产。意味着对比传统的金属成型工艺，其生产效率已经相差无几，完全可以满足轿车市场大批量/快速生产的需求。 业界人士普遍认为，汽车轻量化的强烈要求，以及总体生产成本下降的需要，将为玻璃钢复合材料的应用开辟更大的市场空间。国际汽车工业的发展已经展示了玻璃钢材料的成功应用，在今后的发展中，更多复杂的应用必将展现出SMC/BMC/GMT等复合材料的设计灵活性和性能的优异性。汽车玻璃钢企业将是推动这种应用的生力军。 北京汽车玻璃钢有限公司总经理吴凯表示，扩大和发掘更多的应用，玻璃钢材质在汽车工业上的应用空间还将更大，欧洲市场如此，中国市场也不例外。

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