據外媒報道,盛禧奧(Trinseo)全球塑膠技術總監Mike Hale表示,隨著電動汽車和混合動力汽車的興起,汽車行業正在經歷百年來最大的變革。作為推動可持續性程序的措施之一,世界各國政府紛紛採取支援電動汽車發展的政策,甚至要求在未來幾十年內強制實施。在行業不斷調整適應的過程中,塑膠這種材料處於獨特的位置,將推動變革發展。
在支援汽車創新方面,塑膠發揮了長期且重要的作用,尤其是使汽車更省油,並減少對環境的影響。傳統的汽車材料(如金屬)硬且重,而塑膠能夠賦予設計靈活性,滿足更高的安全標準,保持車輛輕量化,同時提供美學選項。經過合理設計,增強塑膠可以提供與金屬同等的強度和穩定性。這種延展性使塑膠成為車輛的理想材料。
展望電動汽車的未來,塑膠在推動汽車產業發展方面將發揮關鍵作用,包括滿足電動汽車的特定需求,如高耐久性、低或無噪音的可持續材料。
克服噪音和振動問題
當前汽車存在的共同挑戰是,由塑膠和其他材料製成的部件因摩擦產生過度的噪音。現在,製造商完成汽車組裝後,透過在發出響聲的塑膠部件之間手動插入毛氈,來解決這些問題。然而,電動汽車為探索材料適應性提供了新的機會。
與現有內燃機車相比,電動汽車在車外面產生的噪音要小得多。駕駛員和乘車人員希望車內也能保持安靜,但是由於沒有外部噪音,材料摩擦產生的聲音更加清晰。目前,透過手工方法,無法完全消除這些多餘的聲音,因此需要使用噪音、振動和舒適性(NVH)產品。
這些材料也稱為“防噪音產品”,旨在將噪聲源發出的聲音降至最低,從而顯著減少、甚至不必在汽車裝配後手動處理摩擦相關噪音。過去五年,為了減少應用後期生產毛氈固定裝置的時間和費用,行業製造商對NVH產品的需求不斷上升。
最近,研究表明,可以對丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等聚合物進行改性,以充分減少多餘的聲音,同時保持相同的效能。這是這些材料得到應用的關鍵所在,製造商不能為了消除噪音而犧牲效能。隨著汽車行業不斷將塑膠應用於汽車,NVH有潛力為行業節省時間和金錢,但前提是這些聚合物保持基本的效能。
提高耐用性和壽命
在車輛材料中,塑膠所佔的份額不斷增長。除了NVH,耐久性和適應性也是需要提高的重要效能。像PMMA這樣的材料,在車輛功能中發揮了重要作用,並將對未來功能產生關鍵影響。這種透明的、抗刮擦、UV透明塑膠經常用於後照燈,以覆蓋備用攝像頭、盲點感測器和其他敏感區域,如果受損,這些區域可能會給出錯誤指示。PMMA具有背光能力,有望應用於未來的擋泥板和車頂縱梁。
另一種影響創新的耐用材料是聚碳酸酯(PC)。當與ABS結合使用時,PC在低溫下仍具有延展性,非常適合用於碰撞效能的安全關鍵部件。PMMA和PC等材料設計,旨在獲得最高效能,同時實現總體設計和技術目標。
讓電動汽車更具可持續性
對於汽車行業創新和未來發展來說,可持續性已成為核心驅動力。與使用化石燃料的汽車相比,電動汽車對環境的影響更小,這是其崛起的前提。然而,主要汽車製造商研究表明,在汽車的使用壽命中,大約30%的CO2排放是由其材料和生產過程造成的。因此,汽車行業必須專注於提高車輛所用材料的可持續性,並最佳化製造流程。
為了實現這一目標,在行業發展過程中,需要考慮汽車的生命週期。製造商需要開始關注汽車塑膠的迴圈路徑,以及如何將報廢汽車的材料充分整合至新車型中,以使行業更具可持續性。透過最新的塑膠回收技術,可以對報廢的汽車材料進行加工和再利用,並且滿足與原始材料同等的質量標準。透過對這些材料進行投資和再利用,該行業可以在不影響質量的情況下建立迴圈路徑。
作為汽車產業持續發展的未來核心,塑膠將隨著產業發展而發展。受益於新型材料,製造商能夠滿足消費者對電動汽車的需求,但是不能犧牲效能和耐久性。對於汽車行業來說,這是令人興奮的時期,受需求推動,未來汽車和材料製造商將不斷進行創新。
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