全球能源與環(huán)保問(wèn)題日益突出，汽車(chē)輕量化進(jìn)程備受矚目。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，汽車(chē)輕量化與能耗消耗有著直接的關(guān)系。
傳統(tǒng)燃油汽車(chē)整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升，氧化碳排放降低5~8克；對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)而言，整備質(zhì)量每減少100公斤可以增加續(xù)駛里程10%，節(jié)約電池成本15%-20%。輕質(zhì)材料的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化最直接有效的方法。
中國(guó)確定了2020年乘用車(chē)平均油耗降至5.0升/100公里的目標(biāo)，《中國(guó)制造2025》提出節(jié)能與新能源汽車(chē)作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并將輕量化作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。輕量環(huán)保已成為當(dāng)前汽車(chē)企業(yè)的迫切需求。
玻璃纖維增強(qiáng)尼龍
寶馬i8跑車(chē)新的諧振腔采用杜邦？Zytel? PLUS95G35玻璃纖維增強(qiáng)尼龍為原材料。該材料降低了兩個(gè)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，帶來(lái)了更加愉快的駕駛體驗(yàn)，同時(shí)材料的輕質(zhì)和高強(qiáng)度特性還利于減少燃料消耗和CO2 排放。
生物塑料
中國(guó)改性高分子復(fù)合材料的領(lǐng)先企業(yè)鑫達(dá)集團(tuán)推出的XDPPSTR-03LQ19005創(chuàng)新生物質(zhì)輕量化材料解決方案。
該生物質(zhì)填充材料，采用了10%-50%的不同含量的秸稈填充聚丙烯，不僅可以有效降低生產(chǎn)過(guò)程中的碳足跡，而且與傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品相比，所制成的部件密度更小、簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度更高、彎曲額強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度相當(dāng)，并體現(xiàn)出更優(yōu)秀的流動(dòng)性和加工性能，明顯縮短了生產(chǎn)周期。
在材料混合均勻的情況下，制成的產(chǎn)品阻燃性更高，同時(shí)可將部件重量降低20%左右。另外，在零部件達(dá)到使用壽命后，可完全降解，從而最大限度地降低了對(duì)環(huán)境的影響。
目前，鑫達(dá)的XDPPSTR-03LQ19005生物質(zhì)材料已經(jīng)被國(guó)內(nèi)多家汽車(chē)OEM制造商、零部件生產(chǎn)企業(yè)用于不同車(chē)型的立柱護(hù)板、門(mén)板試制。
聚碳酸酯（PC）
聚碳酸酯（PC）具有透明、良好的抗沖擊、抗熱畸變的性能，而且耐候性好、硬度高。
科思創(chuàng)在去年德國(guó)k展上發(fā)布了一輛名為“K2016”的電動(dòng)概念車(chē)，車(chē)身部分外殼和腰線以上的車(chē)窗、車(chē)頂全部由聚碳酸酯材料制造，它可以做成半透明或者全透明。
聚碳酸酯以其特殊的特點(diǎn)制造出特別清晰的汽車(chē)車(chē)窗，可用于側(cè)窗和后窗、全景頂篷、乃至整個(gè)后艙口。這樣所制成的部件較之用玻璃制造的重量輕達(dá)50%。
碳纖維復(fù)合材料
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維數(shù)字符合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500MPa以上，是鋼的7-9倍，抗拉彈性模量為2300-43000MPa也高于鋼。
它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟性。一般碳纖維的密度為1750kg/m3，如此低的密度讓其被汽車(chē)制造行業(yè)所看好。
這種材料的特點(diǎn)之一就是質(zhì)量輕，應(yīng)用在汽車(chē)上最直觀的改變就是整車(chē)重量的降低，碳纖維材料的應(yīng)用在保留舒適配置的同事達(dá)到了更好的效果，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用可使車(chē)身、盤(pán)底減重40-60%，相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)重量的1/3-1/6。
三菱化學(xué)旗下的碳纖維復(fù)合材料SMC材料被豐田公司選中，用在今年3月最新發(fā)布的新型雷克薩斯豪華轎車(chē)LC500和LC500h上，用于車(chē)門(mén)內(nèi)板和后備箱內(nèi)板的生產(chǎn)。
由三菱化學(xué)開(kāi)發(fā)的SMC片材是一種CFRP中間材料，是將碳纖維切成數(shù)厘米長(zhǎng)之后浸于樹(shù)脂中得來(lái)。SMC經(jīng)過(guò)快速加工（通常在2-5分鐘）之后，通過(guò)模壓工藝可以獲得生產(chǎn)所需的零部件。
與預(yù)浸料成型工藝相比，SMC工藝具備復(fù)雜部件的成型優(yōu)勢(shì)，從而賦予了工程師更加靈活的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。
其它復(fù)合材料
大眾出廠的PoloRWRC（世界拉力賽用車(chē)）路試版的發(fā)動(dòng)機(jī)罩采用了蒂森克虜伯的Litecor產(chǎn)品。這一產(chǎn)品使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)罩的重量減輕了30%，二氧化碳的排放減少了25%。
Litecor采用兩層0.2-0.3毫米厚的鋼板加上0.3-1毫米厚的“特種熱塑混合纖維”薄膜核心層，內(nèi)芯基材是聚丙稀、聚乙稀、尼龍或其復(fù)合物，并包括有“至少一層纖維增強(qiáng)塑料”。
Litecor板至少有14種潛在用途，主要用于大型扁平面板和高強(qiáng)度的車(chē)身零部件，包括車(chē)頂、車(chē)門(mén)、尾門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。與全鋼板設(shè)計(jì)相比，用Litecor板制造的發(fā)動(dòng)機(jī)罩目前價(jià)格要貴21%、車(chē)門(mén)板要貴7%，但成本大大優(yōu)于鋁材。
