如果說早幾年前“升級國六”還是懸在眾汽車廠家頭頂的達摩克里斯之劍，那么從去年開始這把“懸頂之劍”就真讓廠家急迫起來了。
所謂國六，是指國家第六階段機動車污染物排放標準，包括《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》和《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》2部分，由環境保護部、國家質檢總局分別于2016年12月23日、2018年6月22日發布。
從《全國輕型汽油車排放標準升級時間表》看，國六即便比國五嚴苛得多，卻并沒有留給汽車廠家多少時間準備，三年的切換速度非常之快。 

按理說國六升級是針對發動機的技術升級，與輕量化沒有直接聯系，其實不然。

國六法規測試涉及到多種整車工況測試，提升輕量化表現是重要手段之一。
一方面來說，國六升級主要針對的是熱管理技術和燃燒控制技術，這將不可避免地在某些工況下為了滿足排放法規而犧牲掉部分動力性。
我們知道反應汽車真實動力性表現的是“比功率”，所以為了彌補缺失的動力，就必須提高輕量化表現。
另一方面，國六法規測試涉及到多種整車工況測試，本質來說還是對節能性和減排的考察，所以提高輕量化表現是重要手段之一。

實現汽車輕量化的主要途徑有結構優化設計、輕量化材料應用和采用先進制造工藝，采用輕質材料，特別是塑料是主流做法。
在汽車生產中，100kg的塑料可以替代200-300kg的其他材料，從而實現每百公里0.5升以上的節油。

這一輪的變革在打破傳統認知
面對國六即將全面到來，汽車輕量化的技術升級在最近一兩年發展迅猛。內外飾中的塑料保險杠、擋泥板、車輪罩等配件的使用已成為常態。
新能源汽車對樹脂如尼龍、聚丙烯、聚氨酯和其他工程塑料的需求量非常大，約占樹脂市場需求總量的30%以上；對聚乙烯醇縮丁醛的需求量更是占到總需求量的85%以上。

新一輪的產品變革中，像塑料前端框架、塑料尾門、塑料進氣歧管等也已經成為重點發展對象。
這一輪的變革還有些打破傳統認知，因為有些汽車零部件的塑料化不僅能帶來輕量化提升，還能收獲意外的效果。
我們拿塑料進氣歧管來說，由于歧管形狀復雜，用鋁合金鑄造將不可避免地增加內壁粗糙度，這會加大空氣阻力，導致噪聲大、燃燒不充分、廢氣排放多等問題。

汽車塑料進氣歧管。

近年來由于振動焊接技術的發展，對于大尺寸的玻纖增強PA66的焊接技術日趨成熟，為此歧管可用注塑成型為二片歧管零件，經振動焊接而成為一體。

這種處理工藝的好處是能大大降低內壁粗糙度，對以上問題均有緩解，為節能減排貢獻一份力量。

能收獲意外效果的案例還出現在座椅骨架塑料化上，韓華先進材料公司（Hanwha Advanced Materials）提出的GMT-PP汽車座椅框架概念很新潮。
該框架采用玻璃纖維氈增強熱塑性塑料聚丙烯（GMT-PP）復合物制成，除比現有的鋼制框架減重15%~20%外，還可減少22%的組件、不會有鋼材腐蝕問題，并且因無需焊接，裝配成本也降低了不少。

塑料成型工藝的先天優勢使得座椅設計變得更加多元，比如可以重新設計捆綁和保持行李的位置等。
現在的座椅設計比較單一，隨著自動駕駛的發展，座椅作為內飾設計中極為重要的一環，變化應該更多元，所以這個變化是積極的。
塑料化符合“真香定律”
由以上可以看到，對于塑料的使用，廠家雖然有擔心認可度低的心理，但事實證明這符合“真香定律”。
所以其中不乏做法先鋒的廠家讓人眼前一亮，比如“復合材料板簧”的使用就很有先鋒性，這種復合材料的主要成分包括增強纖維和樹脂基體，然后經過RTM工藝合成在一起。

復合材料板簧的總重量（含金屬接頭）僅為鋼板彈簧的一半，可以實現輕量化并降低簧下質量。
又因為載荷分布更均勻、自帶的阻尼特性可加快振動衰減、單片簧結構能減緩異響等因素加持，還能提高乘坐舒適性。

復合材料葉片彈簧結構。
最新款的沃爾沃XC60底盤懸架中就采用了這種復合材料葉片彈簧，由玻璃纖維（本特勒公司提供）和聚氨酯（漢高公司提供）加工而成。
其實不僅僅是沃爾沃，國外的一些輕量化重卡車和客車都開始采用復合材料葉片彈簧結構。我們知道重卡和客車的使用工況會比乘用車更惡劣，這也直接說明復合材料葉片彈簧結構的耐久性并不差。
類似的，特斯拉在Model 3的前懸架上叉臂上采用了塑料材質，新寶馬5系后懸架控制臂的連接桿也采用了塑料材質，雖然比不上沃爾沃XC60激進，但無疑是在釋放一個信號——塑料在結構件上也能擔當重任。

除上述有特點的汽車部件外，汽車零部件塑料化的情況還有很多，比如汽缸蓋、墊圈、手柄、操縱桿、固定支架等用玻璃纖維增強塑料制造。
水泵葉輪、排氣閥、油門踏板、軸套、齒輪、滑塊、鎖定裝置固定墊片等用聚甲醛制造。
轉向盤開關殼體、車門鎖桿按鈕、儀表板插片、啟動拉索手柄等用ABS材料制造。

“升級國六”敲醒了汽車新能源化警鐘
從另一種角度說，“升級國六”是給各廠家敲醒了汽車急需新能源化的警鐘。
在升級傳統燃油車的同時，在新能源領域盡快掙得一定的市場份額和積累一定的技術是各家當務之急。
我們能看到，在新能源動力電池結構中，支架、框架和端板通常會選擇有阻燃性的PPE、PC/ABS合金及阻燃增強PA材料，正是為了提高輕量化表現。
其實除了以上塑料件的使用外，新能源汽車塑料件的使用不論是深度還是廣度都大有可期，這片市場有著廣闊的發展空間。
我們拿2018年來說，中國車市出現自1990年以來的首次年度下滑，全年銷量止步2808.06萬輛，同比下降2.76%。
但新能源汽車市場卻逆勢增長，銷量同比大漲61.7%至125.6萬輛，超額完成100萬輛銷量目標。

新能源汽車全球銷量第一的比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福表示：“我們保守估計 2025 年，新能源汽車市場占有率將會達到30%，這是一片新藍海。”

就發展情況看，過去一兩年，很多傳統企業推出了自己的純電平臺，而非堅持油改平臺。隨著純電平臺的推出，很多傳統技術壁壘將被打破，這將有利于塑料件的投入使用。

以上我們聊到了新能源動力電池對塑料件的青睞，其實塑料件的使用并不局限于此。充電口的材質目前市場上有全塑膠和塑膠+金屬兩種；就高壓電氣來說，目前有一部分金屬外殼在不需要考慮屏蔽問題的前提下可以做以塑代鋼處理。
在今年的米蘭設計周期間，設計工作室Mandalaki和Estrima合作推出了一款概念車Estrima，它定位為4輪全電動城市車。這款新車使用了80%的再生塑料（另20%主要是PVC），并預計將在7月份開始銷售。
新能源汽車塑料化
而就塑料材料的選擇上，LFT改性塑料即長纖維增強熱塑性塑料已然成為熱點項目。
LFT的增強纖維有玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚酰胺纖維、不銹鋼纖維等，其中以玻璃纖維為主；基體材料主要有聚丙烯（PP），此外還有PA、PPA、PBT等。它作為纖維增強聚合物領域的一種新型輕量化材料，具有良好的尺寸穩定性、優良的耐沖擊性和化學穩定。

長纖維增強熱塑性塑料已然成為汽車熱點項目。

LFT改性塑料被應用于多處車身配件上，可被用于制作結構和半結構部件，例如前端模塊、保險杠大梁、儀表盤骨架、電池托架、備用輪胎倉、座椅骨架、腳踏板、發動機罩、行李架、全景車窗等車身配件。
除LFT改性塑料的使用外，我們知道新能源汽車起火問題很敏感，包括連接器、接插件、開關件等充電連接元件和充電樁殼體、電源模塊外殼、充電器外殼等殼體部件都對材料要求有良好的電氣絕緣性、阻燃性(UL94 V0)、高耐熱性。

目前，世界各國沒有統一的車用電壓標準，各大新能源汽車企業采用的電壓各有不同。
拿發展較為成熟的比亞迪來說，他們的新能源車高壓電壓可達690V，瞬間脈沖可達800V以上。如果不采用阻燃材料，一旦電壓擊穿或遇高溫，可導致整車漏電或自燃等事故。所以阻燃材料的技術提升是迫在眉睫。
就這點來說，改性塑料成為一大熱點。改性塑料在汽車工業的作用和地位越來越明顯，PP、PA、PC、POM、PPO、PBT、ABS等都在汽車上得到了較為廣泛的應用。
我們拿電池箱體來說，目前大部分采用高強度的鋼、輕金屬，很少部分在嘗試用SMC取代金屬。改性PPO材料則是鋰電池防護殼非常理想的材料之一。因為它有耐化學性好，阻燃性能強，耐低溫及抗沖擊性能，對鈷酸鋰、錳酸鋰等材料具有良好的耐腐蝕性等優點。

在節能環保、以塑代剛的趨勢下，汽車用改性塑料材料將進一步得到提升，車用改性塑料材料也將邁向大規模推廣應用。

總結
以上，我們從“升級國六”出發，聊到了傳統燃油車的技術升級對汽車輕量化的需求越來越大，在輕量化升級過程中不乏帶來附加效果的塑料產品。

而隨著國六的推動，整個汽車行業的變革正在加快，新能源領域會是下一階段的重點攻堅方向。
在各廠家看到足夠誘人的市場前景，并已經擺脫了以往的迷惑后（油改平臺、不敢放手一搏等），新能源汽車的輕量化技術會迎來真正的大爆發時代。
但這對我們的技術提升要求是不小的，一來，塑料材料要越來越多承擔起結構件或半結構件的重任（比如特斯拉Model 3的前懸架上叉臂）；再者，如何解決新能源汽車自燃問題是逃不掉的難題。
其實還不僅僅這些，從去年奧迪致癌門事件看，車內Vocs的控制也會在未來被嚴密重視，汽車塑料件在環保工藝上還得再加把力氣才行。
當然了，從危機中，我們是能看到積極地一面的。塑料件的使用帶來的輕量化提升是立竿見影的，在傳統汽車結構優化不大能有大突破的情況下，它將背負起重任。
而且塑料件的使用也間接推動了焊接工藝的發展，我們知道塑料激光焊接技術屬于非接觸焊接技術，同其它焊接方法相比，它具有非接觸、不漏水、焊接速度快、精度高、焊縫強度高、無飛邊、熱應力最小、易于控制、靈活性好、適應性好等諸多優點。

車用塑料的連接是其廣泛應用的關鍵環節，可以說，塑料焊接技術水平高低將會是衡量汽車生產技術水平及新材料開發水平的標志之一。

總而言之，“升級國六”是一個觸發點，在未來，車用塑料將引來越來越可觀的深度和廣度。這片市場還有很大的空間和技術有待大家去挖掘。
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本文來源：CPRJ中國塑料橡膠
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