面向這些趨勢，材料科學和技術研發成為突破創新的關鍵。在CHINAPLAS 2021展會上，巴斯夫、陶氏公司、威格斯、金發科技、奧升德、朗盛、利安德巴賽爾、羅姆、蘭蒂奇、?？嫌袡C硅、美瑞新材、會通等主流的材料供應商紛紛亮出解決方案，下面讓我們一起來盤點一下。

　　01

　　輕量化的重要性日益凸顯

　　汽車輕量化趨勢提出已有數年，它是降低碳排放的一種重要途徑。在傳統汽車積極向新能源汽車轉型之際，輕量化的重要性更加凸顯。

　　PEEK，位于塑料金字塔塔尖的一種材料，它擁有多重優秀性能：優異的耐化學性、高強度等，但突出的是其溫度特性。目前，上僅有少數幾家公司能夠生產這種材料，威格斯就是其中之一。

　　CHINAPLAS 2021展會上，榮格工業傳媒專訪了威格斯大區總經理Andrew Storm。他從目前的六大行業趨勢談起，分享了PEEK未來的發展前景以及威格斯未來可能會有的布局。

 

　　其中，汽車是Andrew Storm提到的第二大應用。這個行業大家目前熱衷的話題是燃油效率和減少CO2排放。特別是在，從傳統燃油車到混合動力汽車，再到電動汽車，PEEK正在積極推動從內燃機到電動驅動的轉型。“現在是PEEK的好時代，與金屬齒輪相比，PEEK齒輪能提高耐用性和可靠性、顯著減少能源消耗和降低重量、以及將噪音、振動和聲振粗糙度降低至少50%。此外，人們也非常關心電動汽車的續航能力，PEEK在這方面也有杰出表現，采用PEEK扁銅線的驅動電機，因為PEEK優異的導熱和絕緣性能，可為增加續航里程提供幫助。”

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　　為了支持六大應用領域的技術創新，威格斯近期投資了100萬美元來升級位于上海的亞洲創新與技術中心（AITC）。“這筆重大投資將有助于加快創新步伐，提升客戶將設計創意落地為原型部件以進行測試和評估的能力，從而縮短產品上市時間，同時極大地優化和亞洲地區在先進工程設計領域從設計到批量生產的整個工作流程。”Andrew Storm說道。

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　　自2006年AITC在上海成立以來，這個占地2000平方米的卓越技術中心得到了蓬勃發展和壯大，長期為客戶提供注塑成型、模壓成型、熱成型和分析服務。此次升級完成后，威格斯將配備一臺用于部件原型制作的4軸CNC數控機床，并為客戶提供部件與模具設計建議和工藝驗證服務。同時，AITC還支持增材制造，以及3D打印工藝與材料的研發創新。

　　金發科技憑借全系列產品體系和安全、穩定、高效的供應鏈體系，在輕量化方面帶來微發泡、薄壁化、以塑代鋼、熱塑性復合材料等四大核心突破性技術。金發科技股份有限公司車用行業總監、董事長助理王大中博士在采訪中提到了“全塑車身”的設想，他表示：“雖然目前來看，一些塑料在性能上還不能完全取代金屬材料，但我們正在研究利用工程塑料、復合材料等多種材料打造車身全塑化的方案。這是一個漸進的過程。”王大中表示，金發科技已經在上海建立了車用材料創新中心，預計在2025年之前，攻克整車模塊化全塑方案；在2030年前輸出全塑車身項目的DEMO。“目前，金發科技的材料在整車中的用量大約是25Kg，而未來全塑車身中的用量高達300-500Kg！如果全塑車身的整車在安全性等各方面性能都穩定，塑料在其中發揮的空間將十分廣闊。”王大中言語中充滿了無限的憧憬。

 

　　奧升德工程塑料亞太區業務負責人袁俊介紹說，CHINAPLAS 2021，奧升德推出了多項創新型材料和解決方案，包括可以有效應對嚴苛工作環境的泛達? XHT耐高溫系列、HiDURA? LCPA長鏈聚酰胺系列，泛達?和Starflam?阻燃材料解決方案，以及適用于內外飾件高頻接觸表面和空氣濾芯的Acteev?突破性抗微生物材料。這些不同的解決方案覆蓋的應用領域十分廣泛。

　　奧升德研發泛達? XHT是為了幫助客戶在使用現有產品帶來的相對局限的加工條件和性能不足的情況下，擴寬加工窗口并滿足客戶要求以實現更高的效益。通過將獨特的聚合物化學性質與多級熱安定技術相結合，XHT產品突破了PA66長期耐高溫性的極限，并且保持了PA66眾所周知卓越的可加工性、耐用性和機械特性。這些產品非常適用于要求嚴苛的汽車應用，例如中冷器、集成式進氣歧管、廢氣再循環器和諧振器。

　　奧升德開發HiDURA?是為了耐受極端的條件和用途。無論是用于生產太陽能電池板的連接器還是刷毛，客戶都可以受益于HiDURA?長鏈聚酰胺 (LCPA) 在整個應用生命周期的良好性能。HiDURA?長鏈聚酰胺產品系列的應用領域非常廣泛，包括單絲、電池密封圈、特種扎帶、汽車冷卻和燃油連接管以及體育用品等。

 

　　02

　　安全舒適、個性化需求引領材料升級

　　目前，汽車中經常會有一些PVC材料的應用，這種材料本身含有小分子量增塑劑，長期使用會造成析出，終導致車內的氣味難聞或車內VOC排放超標。為了幫助汽車供應商提升車內空氣質量，陶氏公司在CHINAPLAS 2021展出了聚烯烴彈性體(POE)人造革解決方案，其不含增塑劑、鹵素、低VOC、使用后可回收（PCR）。在加工過程中，無需使用溶劑或其它有害物質。其優異的耐低溫性和耐候性，不會出現水解、黃變和析出等問題，能夠廣泛應用于家居、鞋材、箱包、汽車等領域。

 

　　目前，軟、硬膠產品結合在汽車市場的潛力也非常大。隨著科技進步和物質水平的提升，消費者對于舒適性的關注度日益提升，具有手感舒適、加工窗口寬、包覆效果良好的TPU材料受到生產廠家的關注。美瑞新材正在積極探索，通過TPU材料在汽車內飾、座椅把手、緩沖密封等方面為用戶提供更好的解決方案。

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　　“隨著汽車行業的快速發展及眾多國外企業進駐，會把一些新的需求對企業開放。這對我們來說，是一個很好的機會，我認為未來TPU材料在國內汽車市場會有一個很大的增量。”業務部經理宋鵬分享道。

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　　他告訴我們，目前國內TPU市場容量約55萬噸/年，年均增速在10%以上。“伴隨國內企業持續的技術創新、國產化替代趨勢及新應用領域逐步涌現，國內TPU行業迎來了巨大的發展機遇。”

　　羅姆新推出的寶克力? Optical HT也得到了不少專業觀眾的關注。這款特種PMMA模塑料具有十分均衡的性能：光學效率達到了寶克力? 8N 的一流水準，但熱變形溫度更高，接近寶克力? Heatresist產品系列；此外，它也繼承了寶克力?家族出色的耐老化性和耐用性。寶克力? Optical HT為汽車前大燈和燈具組件的設計師提供了更多的創意空間，可助力打造鮮明獨特的外觀。汽車前大燈、大功率泛光燈和路燈所使用的光學組件通常都對材料有著較高的要求。而新的產品設計趨勢，例如在使用高性能LED燈的同時縮小組件尺寸，卻進一步提高了對材料熱性能的要求。光學性能和熱性能可以說是PMMA材料難以兼容的兩極。寶克力? Optical HT在不犧牲光學性能的前提下，將熱變形溫度在現有標準基礎上提升了15°C，高可承受105°C的溫度。寶克力? Optical HT已由RTI rating按照UL 746B標準完成認證。此外，與寶克力家族的其他成員一樣，寶克力? Optical HT同樣具備100%可回收的特性。

　　03

　　電氣化勢不可擋

　　巴斯夫亞太區特性材料交通運輸事業部副總裁龍志強認為，電氣化是從根本上解決碳排放問題的重要方向之一，電氣化本身對材料需求提出了新的要求，高壓電對于阻燃、電磁屏蔽，甚至都提出新的要求，不少材料供應商都在配合這個大的行業轉型開發適合電氣化的新材料。

　　相對于傳統燃油車，汽車電氣化的各種形式和深度，無論是強混、插電混動、純電還是燃料電池，都離不開高壓電池包、高壓控制系統、逆變器、DC-DC轉化器、電機等重要的功能性部件。燃料電池系統是巴斯夫關注的焦點之一。就在去年年底，總部位于美國馬薩諸塞州比勒利卡的重型零排放發動機制造商紐威萊燃料電池公司，在其新一代45kW燃料電池發動機的多種組件中采用了巴斯夫高溫尼龍Ultramid? Advanced N3HG6材料。

　　該發動機的多種組件，包括歧管、節溫器殼、止回閥、噴射器和排氣管等，都需要在不同的溫度下保持性能的穩定。部分組件還需接觸冷卻液、空氣通道和氫通道中的多種介質?；诟邷啬猃圥A9T的 Ultramid? Advanced N3HG6卓越的耐熱性和耐化學性、出色的機械性質和耐沖擊強度、良好的尺寸穩定性和穩定的長期性能，能夠滿足這些組件的應用要求，還達到了燃料電池和電子部件等敏感應用的純度要求。

　　在45kW燃料電池發動機的開發過程中，紐威萊所遇到的一項挑戰是要尋找輕型解決方案，可以使用高性能塑料件代替多種鑄鋁部件和高溫管，在實現高效量產的同時保持原有的性能和安全性。Ultramid? Advanced N3HG6完美地滿足了發動機部件的安全和質量要求：它不僅表現出了極佳的剛度、強度和韌度，耐磨損性能和摩擦行為也十分出色。廣泛的冷卻液應用試驗表明，該材料能夠在乙二醇、水和氫氣的混合物中承受105℃的連續使用溫度長達10,000至20,000小時。此外，巴斯夫這種PPA材料的燃料滲透率、滲氣率和揮發物含量極低，可有效防止發動機系統被腐蝕或污染。

　　針對CHINAPLAS 2021展會上推出的新產品和解決方案，蘭蒂奇集團高性能工程塑料業務的市場營銷總監埃里克.斯皮尼先生（Erico Spini）評價道：“對于集團而言，在市場推廣各相關領域的創新材料具有戰略意義。以塑代鋼和耐高溫是集團推出的產品（包括Radilon?、Radistrong?、Radilon? NeXTreme和Radilon? HHR品牌）解決的主要問題。此外，集團正在進行多項針對電動交通領域的重要開發項目，包括：電池框架、IGBT 基板、電子元件基座、電池底座、高壓連接器和使用自產Radiflam?品牌材料制成的無線充電系統組件。而且這一品牌材料已用于可以延緩燃燒，具有極佳電性質和高機械抗性的解決方案”。

　　隨著更多的傳感器被布置在汽車整車的各個位置，這些電氣化設備對于材料的要求比以往任何時候都更加苛刻，如材料需要符合相關法規要求(不得含有禁用物質)，低析出(不得堵塞毛細結構的油路等), 電中性(不得造成電路的短路等)。對材料低析出及電中性的要求集成化程度的不斷提高，對于汽車核心零部件的電控需求必然提高。

　　蘭蒂奇高性能工程塑料在原有尾綴為KB牌號的基礎上推出了不含DPPD的新KB系列牌號以及不含DPPD且電中性的KN系列牌號，其中比較典型牌號為RADILON A RV350KB（PA66+GF35%）已在客戶中得到認可及批量應用。

　　在過去三年中，聚酰胺66價格一路上漲，這主要是由于制造該材料的關鍵產品己二腈出現短缺。這促使了塑料配件制造商尋求更低成本而可靠的產品來替代聚酰胺66。本次CHINAPLAS展會，朗盛展出并介紹了其高性價比、穩定優質的聚酰胺66替代解決方案。

 

　　在杜立頓?(聚酰胺)、保根?(聚對苯二甲酸丁二醇酯)以及Tepex?（熱塑性復合材料）品牌產品的基礎上，朗盛高性能材料業務部展示了一系列新能源汽車領域的解決方案。杜力頓?BKV45FN04憑借其高剛度和強度，成為電池結構部件生產的理想選擇——例如電池框架和端板，它同時也適用于高壓連接器。此外，該產品采用新的FR和熱穩定套裝，除氣和起霜性能好，長期熱穩定性高和表面質量高。

　　朗盛還基于Tepex?品牌的連續纖維增強熱塑性復合材料，研發了適合大批量生產、成本效益好的零件制造工藝——例如前端安裝部件、底部護板和保險杠橫梁、剎車踏板，全負荷裝載系統和油箱增強件。由于其功能多、性能出色，Tepex?適應了當下新能源汽車發展的趨勢：環保機動性、個性設計、安全性和耐久性，以及可持續的資源和環境保護解決方案。

　　此外，在2021年4月的朗盛年度新聞發布會上，朗盛宣布與的鋰離子電池材料制造商廣州天賜高新材料股份有限公司開展合作，進軍電池化學品領域。從明年開始，朗盛將在天賜材料的授權下生產鋰離子電池的電解液。通過朗盛在勒沃庫森生產高性能電解液，天賜材料將成為歐洲電池廠商的本土供應商。

　　強勁的有機硅需求增長和區域的有機硅需求的巨大潛力正在推動著有機硅行業的蓬勃發展。有機硅廣泛應用于建筑、汽車、消費品、個人護理、醫療保健、電子電力、涂料助劑等眾多細分市場，同時更在一些熱點的5G、新能源、微電子、人工智能等行業嶄露頭角。

　　新能源汽車（主要包括混合動力與純電動汽車）電池電壓可達600V，對應導線峰值電流可以達到300A，相比傳統燃油車的12V電壓，新能源汽車在高壓連接方面更容易發生安全問題，比如過載、短路、自燃、電流泄露等。偏偏，新能源汽車的高壓線束就像汽車的“血管”，貫穿汽車各個部位，連接所有的電子零部件，傳遞電力與數據。它屬于安全件，具有高電壓/大電流、大線徑、彎曲半徑小等特點。此外，連接器與線束、連接器之間需要互相穿插，如何避免連接失效也是一大困擾。基于此，新能源汽車對連接用的線束線纜、絕緣材料及連接器材料提出了更高的需求與期待。

　　埃肯有機硅已經注意到這些問題，并將這些要求和市場上常見的材料做配對。為了給新能源汽車的高壓部件連接（從充電口，電池，控制系統到動力電機以及其它的一些高壓設備）提供安全可靠的電力供應，且不對其它低壓電氣設備運行造成干擾。埃肯有機硅的解決方案是采用BLUESIL? MF 8100 U HT/A系列鉑金硫化體系硅橡膠制成車用絕緣防護線纜，從而能夠承受高低溫沖擊，載流量大的優點可以滿足長期大電流滿負荷運行要求，而不需額外增加導體截面設計。同時由于有機硅的柔軟性使電纜在小半徑彎曲條件下，極大降低了應力開裂風險，給設計人員提供了更多的自由空間，且易于安裝操作。

　　BLUESIL? MF8100 U HT/A 系列具有優異的力學性能和長期耐熱性能，杰出的抗撕裂強度給線纜的外護層提供了安全保障，避免在運輸、安裝、使用過程中的表面劃傷和開裂。另外，?？嫌袡C硅鉑金硫化體系硅橡膠產品，避免了常規過氧化物硫化帶來的副產品，氣味，后期噴霜等問題，對環境更友好，有利于改善線纜生產商的現場工作環境，同時創造更安全舒適的車內環境。通過合理的線纜結構設計加上使用?？嫌袡C硅硅橡膠，可以滿足以下國際標準：LV112，LV216，ISO6722-1，ISO14572，QC/T 1037-2016。

 

　　04

　　塑料回收和生物降解改性材料風頭正勁

　　巴斯夫在展位上展出的一款聚氨酯回收廢料制成的汽車后備箱蓋板，吸引了不少專業觀眾駐足、咨詢。據龍志強介紹，這款蓋板由格林萊特實業（蘇州）有限公司和巴斯夫共同開發，以聚氨酯回收廢料為原料，采用聚氨酯粘合劑 Elastan? CC 6521 加工而成。

　　借助巴斯夫的粘合劑，部件加工過程中產生的邊角料可用作原材料生產全新復合結構部件，如后備箱蓋板。產品機械性能的調整可通過添加玻璃纖維的比例來實現。相比傳統膠合板制成的行李箱蓋板，這款蓋板的污染物排放量和吸水率更低，同時，作為輕量化的汽車內飾部件，擁有更長的使用壽命和耐久性。

 

　　巴斯夫亞太區特性材料交通運輸事業部副總裁龍志強解釋，回收聚氨酯通過巴斯夫粘合劑生產出的終部件不一定就是平板的形狀，還可以有小的曲面。“格林萊特是我們的現有客戶，由于他們在生產過程中有很多邊角料產生，就找了我們的技術同事咨詢邊角料是否可以廢物利用。這個技術也是經過了很長時間的開發，它主要的技術關鍵點在于加工工藝，除了要保證聚氨酯粘合劑能夠把所有的東西很好地連接在一起，還要確認終產品的低排放、低氣味，這兩方面是難度比較高的。”龍志強說道。

　　他也告訴我們，這項技術的應用前景不僅限于汽車行業，還可以用在更多其他行業。“汽車行業的要求相對來講是比較高的，未來它還可以用在家具等行業。這次展會上展示的汽車后備箱蓋板更多是示范性展品，目前巴斯夫和品牌商正在積極推動這項技術的商業化。”

　　在可生物降解改性材料應用領域，會通在可降解樹脂（PBAT、PLA、PBS等）中加入生物質材料（淀粉、纖維素、甲殼質等），通過專有的生物質材料處理技術、相容技術制備而成?？捎糜谝淮涡钥缮锝到獠途摺⑸坛徫锎?、物流快遞包裝、食品包裝等領域。

　　在汽車環保材料應用領域，會通著力于汽車輕量化、健康環保和精致美觀的材料研究，研發材料系列有微發泡材料、低密度材料、天然纖維增強材料、免噴涂材料、低氣味低VOC材料等綠色環保材料。

　　會通股份在新能源材料應用領域，通過特殊配方設計，用耐候無鹵阻燃材料使新能源產品更加環保安全；通過開發輕量化材料在新能源汽車部件的應用，達到節能減排的效果，推動社會可持續性發展。

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　　總結

　　車用塑料相關的技術開發如火如荼，除了文中提到的材料解決方案，還有很多優質供應商也都讓人眼前一亮。篇幅所限，我們無法一一報道。我們堅信，高性能塑料對于汽車行業不可或缺，而且將在未來扮演越來越重要的角色。