復(fù)合材料：汽車減重要選擇
日期：2016-12-15
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多年來美國(guó)汽車業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者們，一直為聯(lián)邦政府提高燃耗標(biāo)準(zhǔn)而犯愁，但事實(shí)證明他們的擔(dān)心放錯(cuò)了地方。落基山研究所的創(chuàng)辦人之一，現(xiàn)任主席兼席科學(xué)家的AmoryLovins說，消費(fèi)者對(duì)更小、更輕且更省油的汽車的需求，所起到的推動(dòng)作用正在超過美國(guó)聯(lián)邦政府提議的任何燃耗標(biāo)準(zhǔn)。他說去年豐田汽車公司的普銳斯混合動(dòng)力車，在美國(guó)的銷量超過了所有的SUV車型。本田汽車公司—過去時(shí)常因未搭載大排量8缸發(fā)動(dòng)機(jī)，而受到嘲笑—現(xiàn)已成為2008年上半年在美銷量增長(zhǎng)的唯一一家美日汽車制造商。盡管政府規(guī)定將來必須提高燃油經(jīng)濟(jì)：2015年將實(shí)施35.7英里/加侖(即15.2公里/升)的全新企業(yè)平均燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)，但消費(fèi)者才是現(xiàn)今真正的推動(dòng)力。總部位于美國(guó)密歇根州AnnArbor的美國(guó)汽車研究中心的經(jīng)濟(jì)與商業(yè)團(tuán)體的副主任KimHill說：“一年前甚至是半年前，人們?nèi)詫?duì)大排量汽車趨之若騖。而終消費(fèi)者的作用不容小覷。”
但提高燃效所需的原材料仍存在問題。盡管汽車業(yè)很清楚小巧、輕便且高燃效的汽車市場(chǎng)終將成功地建立起來，但沒人能百分百地確定這一新的汽車市場(chǎng)將以何種形式出現(xiàn)，雖然該市場(chǎng)毫無(wú)疑問將起用更輕的材料。這將為塑料在未來汽車中的更多應(yīng)用帶來機(jī)會(huì)。GeorgeRacine是總部位于美國(guó)弗吉尼亞州阿靈頓的美國(guó)化學(xué)理事會(huì)塑料分會(huì)的汽車工作小組的成員。他在2008年8月11日～15日，在TraverseCity召開的年度汽車工業(yè)管理論壇上對(duì)汽車制造商和供應(yīng)商們說：“我們需要的不是漸進(jìn)式的改變。”他說復(fù)合材料和熱塑性塑料，能有效地幫助汽車和卡車減輕重量，從而改進(jìn)里程油耗。而通過模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的零部件整合—諸如結(jié)合聚烯烴保險(xiǎn)杠面板、聚碳酸酯車燈，以及尼龍插銷和結(jié)構(gòu)梁等各類部件的前端系統(tǒng)—有助于節(jié)省成本。TorayIndustriesInc.公司、日產(chǎn)汽車公司和本田汽車公司在7月簽署協(xié)議，三方將攜手在今后10年的某一時(shí)間里將碳素纖維汽車推向市場(chǎng)，其目標(biāo)是找到更好且成本更低廉的方法來加工碳素纖維，從而使他們能夠用高端復(fù)合材料取代鋼材來生產(chǎn)車身板。
Lovins說：“作為一名私人投資者，我很看好復(fù)合材料的前景。”他所在的咨詢集團(tuán)總部設(shè)于美國(guó)克羅拉多州Snowmass，該公司率先在上世紀(jì)90年代開始提出“Hypercar”的概念。但這并不代表汽車業(yè)在發(fā)展下一代汽車的道路上，期望獲得某種單一的解決辦法或單一的材料。如果選擇單一戰(zhàn)略，將仍有太多問題有待解決。只要看一看通用雪佛蘭Volt這款未來車型仍在不斷變化的各個(gè)方面就能明白這一點(diǎn)。總部位于美國(guó)密歇根州底特律的通用汽車公司已承諾到2010年底向市場(chǎng)投放Volt，作為數(shù)十年來款上市的重要的插入式電動(dòng)車，該車每充一次電可駕駛64公里。Volt的設(shè)計(jì)總監(jiān)BobBoniface說，在Volt推出之前的兩年多一點(diǎn)的時(shí)間里，通用汽車公司仍在修改該車的形狀以提高空氣動(dòng)力學(xué)效率并達(dá)到單次充電行駛64公里的目標(biāo)。盡管通用汽車在Volt概念車的車身上使用了熱塑性塑料，但有關(guān)量產(chǎn)車型所用的材料未對(duì)外公布。與此同時(shí)汽車制造商和電池生產(chǎn)商，仍在對(duì)Volt日常所用的鋰離子電池進(jìn)行小幅調(diào)整。
JohnsonControls-SaftAdvancedPowerSolutions公司，是由總部設(shè)于美國(guó)威斯康星州Glendale的電池生產(chǎn)商JohnsonControlsInc.公司，和位于法國(guó)巴黎的SaftGroupeSA公司組建的合資企業(yè)，現(xiàn)正與通用汽車聯(lián)手開發(fā)鋰離子電池。該公司CEOMaryAnnWright說，這些電池—在隔離膜和外殼中使用塑料作為粘結(jié)材料—是在亞洲生產(chǎn)的。這意味著需要支付額外的運(yùn)費(fèi)將電池組運(yùn)回美國(guó)用在Volt車上。Wright還說道盡管鋰離子電池技術(shù)，可能降低美國(guó)人對(duì)中東石油的依賴，但同時(shí)也把市場(chǎng)的關(guān)注目光，轉(zhuǎn)向了作為鋰離子電池原材料產(chǎn)地的其他地區(qū)。鋰礦石主要分布于和南美。 她說：“雖然歐美擁有卓越的技術(shù)，但在制造方面卻一無(wú)是處。”JohnsonControls公司將在今后兩年把其在北美的研發(fā)，以及研發(fā)電池裝配生產(chǎn)線的規(guī)模翻番，而且JohnsonControls-Saft公司在法國(guó)Nersac建有大規(guī)模的研發(fā)機(jī)構(gòu)。Wright認(rèn)為但北美根本不具備這種制造結(jié)構(gòu)，即便是Volt中看起來似乎很簡(jiǎn)單的一個(gè)元素，即其所用的油箱將運(yùn)用汽油來驅(qū)動(dòng)一個(gè)車載發(fā)電機(jī)，以便在需要時(shí)提供額外的電力，也絕不是現(xiàn)有油箱生產(chǎn)商馬上就能應(yīng)付得了的。
通用汽車公司的采購(gòu)與供應(yīng)鏈集團(tuán)副總裁BoAndersson說，通用汽車目前的油箱供應(yīng)商—主要是多層吹塑油箱—生產(chǎn)的一般是約60升或以上容量的油箱。而Volt將配備30升的油箱。他說：“我們現(xiàn)有的供應(yīng)基礎(chǔ)不是針對(duì)小油箱而建立的。”要讓汽車業(yè)開始適應(yīng)生產(chǎn)較小型汽車或生產(chǎn)新型汽車不是件容易的事，但Lovins表示汽車制造企業(yè)在過去曾有過成功的先例。在二次大戰(zhàn)剛打響時(shí)，汽車裝配廠在短短六個(gè)月里就從汽車生產(chǎn)轉(zhuǎn)為飛機(jī)生產(chǎn)。通用汽車公司的環(huán)境、能源和安全政策副總裁BethLowery說：“僅從競(jìng)爭(zhēng)角度來看，如果小型車或新車價(jià)格低廉且方便快捷，那么我們一定會(huì)開始轉(zhuǎn)向這方面的生產(chǎn)。”然而即使汽車業(yè)做好了革新的準(zhǔn)備，他們還必須密切留意消費(fèi)者行為。盡管高漲的汽油價(jià)格推動(dòng)了較小型汽車的發(fā)展，但一旦美國(guó)人對(duì)價(jià)格上漲習(xí)以為常后，他們可能重新轉(zhuǎn)向其他汽車。ToyotaBoshokuAmericaInc.公司董事長(zhǎng)兼CEOKiyoshiFuruta說：“我仍不太確信美國(guó)人是否會(huì)放棄他們用慣了的大型汽車或卡車。”一旦豐田汽車公司于2010年開始在密西西比州生產(chǎn)普銳斯混合動(dòng)力車時(shí)，該公司將向該車供應(yīng)零部件。Furuta說：“或許再過5年，我們將再次看到人們又重新回到老路上，我必須保持敏捷以便跟上他們的變化。”
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