一、汽車行業(yè)從增量競爭變成存量競爭，新能源汽車需進(jìn)一步輕量化
2018年，中國車市進(jìn)入了前所未有的寒冬，汽車行業(yè)將從增量競爭變成存量競爭，競爭更加慘烈。對(duì)于汽車零部件制造商而言，更是面臨著來自兩端的巨大壓力。
一方面是整車廠商通過提高壓價(jià)幅度分?jǐn)偝杀緣毫Γ硪环矫媸巧嫌卧牧蟽r(jià)格上漲所釋放的壓力。盈利能力下降、倒閉減員、拆分、并購重組等高頻詞蔓延在汽車零部件市場。
與此同時(shí)，新能源汽車正在被大力推廣。最新公開數(shù)據(jù)表明，2018年在車市整體增速掉頭下行之際，中國新能源汽車銷量保持高速增長，已突破百萬輛。根據(jù)中國各類車企現(xiàn)已公開的新能源汽車產(chǎn)能規(guī)劃中，到2020年將超過2000萬輛。
新能源汽車要發(fā)展起來，在動(dòng)力方面，電池技術(shù)沒有本質(zhì)性突破的前提下，要提高汽車的里程，汽車進(jìn)一步輕量化是目前較好的方法途徑之一。
這些就意味著，誰能做到既滿足汽車輕量化的要求，又能有效控制成本，提高利潤，誰就更有可能在未來汽車行業(yè)的存量競爭中勝出。
而微發(fā)泡材料在降成本、提高部件品質(zhì)以及減重上有較大的優(yōu)勢(shì)，正在受到越來越多汽車零部件廠商的關(guān)注。
微發(fā)泡材料在國外已經(jīng)大量應(yīng)用于汽車部件上，但在我國仍處于推廣階段。那么下面我們就來說一說這微發(fā)泡技術(shù)是一個(gè)什么樣的技術(shù)。
二、微發(fā)泡技術(shù)在降成本、減重上有較大優(yōu)勢(shì)
1. 微發(fā)泡材料是什么？與傳統(tǒng)發(fā)泡材料區(qū)別在哪？
微發(fā)泡材料是指泡孔尺寸從小于一微米到幾十微米的多孔聚合物材料。傳統(tǒng)發(fā)泡材料的泡沫孔徑在毫米級(jí)別，而微發(fā)泡材料的泡孔基本在微米級(jí)別，而且泡孔密度大得多。
微發(fā)泡材料會(huì)形成一個(gè)表面結(jié)皮、中層充滿微泡的“三明治”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得它在減重的同時(shí)仍可保持良好的力學(xué)性能。
圖 微發(fā)泡三明治夾心結(jié)構(gòu)，源自南京聚隆演講文件
微發(fā)泡材料的概念最早由美國麻省理工學(xué)院提出，并發(fā)展了相應(yīng)的成型技術(shù)。后來Trexel公司與麻省理工學(xué)院合作，將微發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化，并取得了獨(dú)有的專利，發(fā)展到今天，Trexel公司的Mucell為代表的超臨界流體制備聚合物微發(fā)泡材料技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。
2. 微發(fā)泡材料的兩種制備方式
Trexel公司的Mucell微發(fā)泡注塑成型工藝是將二氧化碳或氮?dú)馓幚淼匠R界狀態(tài)，再與樹脂基料混合均勻形成穩(wěn)定的單相溶體后進(jìn)行注射成形。這屬于物理發(fā)泡方法。
另外還有化學(xué)微發(fā)泡方法，該方法是將樹脂基料與發(fā)泡劑混合均勻后，通過自鎖工藝使得形成的氣體進(jìn)入超臨界狀態(tài)，最后進(jìn)行注射成型。這是目前使用得較多的制備工藝。
圖 微發(fā)泡技術(shù)流程圖
化學(xué)微發(fā)泡容易出現(xiàn)外觀泛白等問題，通過調(diào)整材料以及優(yōu)化制備工藝可解決這一問題，并且可以獲得外觀比物理微發(fā)泡更好的微發(fā)泡材料。
3. 微發(fā)泡產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用案例
微發(fā)泡材料可以減少10-45%的材料用量，可減重10-35%，大量微孔的存在使得微發(fā)泡材料具有更少的殘余內(nèi)應(yīng)力，可有效改善翹曲變形，提高部件品質(zhì)等。
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總的來說，微發(fā)泡材料在材料減重、降成本等方面比傳統(tǒng)發(fā)泡材料具有更大的優(yōu)勢(shì)，在汽車部件上的應(yīng)用也逐漸從高端車向中低端車普及使用，從非關(guān)鍵部位向關(guān)鍵部位發(fā)展。
早期微發(fā)泡材料主要應(yīng)用于高端車的原因在于它的高成本，更在于那時(shí)微發(fā)泡制品表面粗糙、存在大量的銀紋等外觀問題，有被用于需要外觀附皮裝飾的高端車內(nèi)飾件。
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，通過型腔反壓技術(shù)、快速變模溫技術(shù)、共注塑技術(shù)、模內(nèi)裝飾技術(shù)等外觀解決方案，加上原材料的優(yōu)化調(diào)整，微發(fā)泡材料的外觀問題得以有效改善，從而可向中低端車普及使用。
圖 微發(fā)泡門板
微發(fā)泡制品常被用于汽車保險(xiǎn)杠、汽車內(nèi)飾板、車門模組等汽車非關(guān)鍵零部件，并逐漸向空調(diào)風(fēng)管、前艙蓋板、儀表臺(tái)骨架全塑后尾門等關(guān)鍵部位發(fā)展。比如南京聚隆的微發(fā)泡PP已經(jīng)成功應(yīng)用于長安馬自達(dá) CX-5 風(fēng)道、福特冷卻風(fēng)扇面罩等，微發(fā)泡PA6有用于長安馬自達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩上。
據(jù)了解，目前國內(nèi)有成熟微發(fā)泡產(chǎn)品的材料廠家主要有南京聚隆、金旸、合肥會(huì)通、金發(fā)、蘇州潤佳、聚賽龍、廣東圓融等。如果您有不同意見或有所補(bǔ)充，艾邦建有汽車發(fā)泡材料交流群，歡迎進(jìn)群交流，一起抱團(tuán)取暖度過車市寒冬！
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