全球14.3%的溫室氣體來(lái)自汽車(chē)工業(yè)。這是拜耳材料科技汽車(chē)業(yè)務(wù)部門(mén)給出的數(shù)據(jù)。節(jié)能減排已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)低碳發(fā)展的革命性課題。而塑料以其重量輕、設(shè)計(jì)靈活、制造成本低、性能優(yōu)異、功能廣泛等特點(diǎn)，使汽車(chē)在輕量化、低排放、安全性和制造成本等多個(gè)方面獲得突破，從而成為21世紀(jì)汽車(chē)工業(yè)最好的材料選擇。
由內(nèi)飾件向結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展
數(shù)據(jù)顯示，汽車(chē)的自身重量減少1%，可節(jié)油1%；汽車(chē)運(yùn)動(dòng)部件減輕1%，可節(jié)油2%。因此，輕量化已成為汽車(chē)材料發(fā)展的主要方向。在汽車(chē)設(shè)計(jì)中大量采用塑料部件，不僅可以滿(mǎn)足汽車(chē)設(shè)計(jì)綜合性能的要求，即輕量化、安全、防腐、造型和舒適性等，還有利于降低成本，節(jié)約材料資源。塑料正在逐漸成為汽車(chē)輕量化的首選材料。
塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用按功能主要分為內(nèi)飾件、外裝件和功能結(jié)構(gòu)件三大類(lèi)。保險(xiǎn)杠等外裝件以塑代鋼，可以減輕汽車(chē)重量，達(dá)到節(jié)能的目的；儀表板、座椅、頭枕等內(nèi)飾件對(duì)安全、環(huán)保、舒適性能的要求較高，采用可吸收沖擊能量和振動(dòng)能量的彈性體和發(fā)泡塑料來(lái)制造，可減輕碰撞時(shí)對(duì)人體的傷害，提高汽車(chē)的安全系數(shù)；燃油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)上的零件等功能結(jié)構(gòu)件，則多采用高強(qiáng)度工程塑料甚至是特種工程塑料，來(lái)達(dá)到減輕重量、降低成本、簡(jiǎn)化工藝的目的。
目前國(guó)外汽車(chē)內(nèi)飾件已基本實(shí)現(xiàn)塑料化，塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用范圍也正在由內(nèi)飾件向外飾件、車(chē)身面板和結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展。材料供應(yīng)商表示，汽車(chē)塑料件的發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)向開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)件、外裝件用的增強(qiáng)復(fù)合材料和高性能樹(shù)脂材料轉(zhuǎn)移。耐高溫、耐油的聚酰胺結(jié)構(gòu)部件，滿(mǎn)足車(chē)身在線(xiàn)噴涂要求的塑料面板材料，以及能讓視野更開(kāi)闊、設(shè)計(jì)更靈活的聚碳酸酯車(chē)窗材料，更是頂級(jí)材料供應(yīng)商推薦的拳頭產(chǎn)品。
新能源汽車(chē)的直接推手
新能源汽車(chē)對(duì)輕量化的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車(chē)。這是國(guó)內(nèi)外企業(yè)對(duì)新能源汽車(chē)輕量化的共識(shí)。
電動(dòng)車(chē)/混合動(dòng)力車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別很大，僅動(dòng)力系統(tǒng)就可能額外增加200千克的重量。由于電池技術(shù)等還未能做到同步發(fā)展，行駛里程短成為了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸。在同樣動(dòng)力“不足”的情況下，質(zhì)量較輕的汽車(chē)無(wú)疑能行駛得更遠(yuǎn)。輕量化對(duì)新能源汽車(chē)至關(guān)重要，高性能材料的發(fā)展甚至可以直接推動(dòng)新能源汽車(chē)的發(fā)展。
據(jù)了解，電動(dòng)汽車(chē)電源系統(tǒng)對(duì)絕緣性的要求很高，熱管理系統(tǒng)則對(duì)耐化學(xué)性、抗水解性的要求比較苛刻。下一代電池組能否在降低重量和成本的同時(shí)提高性能，直接關(guān)系到電動(dòng)汽車(chē)能否獲得質(zhì)的飛躍。電池組的框架和結(jié)構(gòu)部件、電池隔膜等對(duì)材料也提出了創(chuàng)新性的要求，目前一些公司已經(jīng)給出了高性能聚酰胺等候選方案：通過(guò)材料革新提升荷電線(xiàn)和連接器負(fù)荷，達(dá)到功能集成化，以降低下一代逆變器的自重和成本。已有一些企業(yè)正在進(jìn)行這方面的開(kāi)拓性工作。
報(bào)廢汽車(chē)回收的“加速器”
現(xiàn)在，世界汽車(chē)工業(yè)開(kāi)始對(duì)整車(chē)可回收性提出要求，歐盟、美國(guó)和日本都已頒布了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的報(bào)廢汽車(chē)相關(guān)國(guó)標(biāo)也已上報(bào)，預(yù)計(jì)今年內(nèi)將通過(guò)施行�；厥绽寐蕦⒈患{入汽車(chē)產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入的管理體系。
由于塑料可回收并進(jìn)行多次利用，節(jié)省了制造過(guò)程的資源消耗，因此除了減重之外，節(jié)約資源也成為車(chē)用塑料用量快速增長(zhǎng)的又一大動(dòng)力。許多塑料材料的供應(yīng)商在接受采訪時(shí)都表示，他們?cè)跒槠?chē)提供輕量化解決方案的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)從材料的全生命周期來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并盡可能使用可回收利用的材料生產(chǎn)零部件。
除了對(duì)通用塑料、工程塑料的用量不斷增多，不少汽車(chē)企業(yè)還將目光瞄準(zhǔn)了生物塑料。比如豐田公司曾公開(kāi)表示，2015年之前將把汽車(chē)塑料中的20％（質(zhì)量比）替換為生物塑料。雖然目前還無(wú)法廣泛使用生物塑料，但他們對(duì)生物塑料寄予了厚望，尤其是在內(nèi)飾件上的應(yīng)用。
福特的研究團(tuán)隊(duì)正在設(shè)法擴(kuò)大可再生材料與天然材料的應(yīng)用范圍。福特2010Flex的第三排儲(chǔ)物箱采用了聚丙烯和20%麥稈混合制成的AgriPlas樹(shù)脂。重量比全PP材質(zhì)儲(chǔ)物箱輕10%。據(jù)福特估計(jì)，在儲(chǔ)物箱中用麥稈代替樹(shù)脂每年將減少2萬(wàn)磅的油耗，減少3萬(wàn)磅的二氧化碳排放�；诖蠖褂蜑樵系臉�(shù)脂混合料也被眾多汽車(chē)制造商用于聚氨酯泡沫座位，據(jù)估計(jì)，已有150多萬(wàn)輛汽車(chē)使用了大豆聚氨酯材料。
馬自達(dá)汽車(chē)株式會(huì)社與廣島大學(xué)正式簽署合作研發(fā)協(xié)議，雙方將共同推進(jìn)馬自達(dá)生物塑料項(xiàng)目。該項(xiàng)目將在非糧作物纖維素生物原料的基礎(chǔ)上研發(fā)新型環(huán)保生物塑料技術(shù)，并力爭(zhēng)在2013年之前實(shí)現(xiàn)其在車(chē)輛上的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前馬自達(dá)混合動(dòng)力車(chē)的座椅已經(jīng)應(yīng)用了帝人公司生產(chǎn)的Biofront耐熱型生物塑料。