分类： Delphi
2012-06-01 17:31:40
随着能源消耗的日益增长，人们对汽车的需求的不断增长。石油价格也是愈来愈惊人，150美元一桶的油价不再是天方夜谭。与此同时，发达国家和新兴国家的监管方都立法规定汽车排放标准，并鼓励循环使用，以期通过此方法解决能源成本和环境问题。在此背景下，汽车轻量化已成为全球性的趋势。
这一趋势的主要原因是，重量轻的汽车更高效节能。当然另一个高效节能的趋势——电动车——将使汽车更重。传统汽车中，标准引擎占了汽车总重量的大约12%。由于超重的电池，电动车的动力系统占了其重量的20%。而在电动车中的使用量也非常可观。
为了保持最佳的燃油效率，汽车生产商使用重量更轻的材料——工程塑料和高分子零部件。我们预计在下个10年中，工程塑料将占车辆平均重量的18%，比2000年的14%有所增加。
按照性能要求比如外观、硬度、抗腐蚀性、重量以及成本划分的多达100种不同类型和等级的工程塑料都被用于普通车辆中。比如聚丙烯（PP）用于仪表板、轮圈盖和一些引擎部件中；聚氨酯（PUR）用于座椅；聚乙烯（PE）用于地毯；聚酰胺（PA）用于需要加热并且耐化学品腐蚀的部件中。大规模生产的工程塑料——ABS树脂、PP、PUR和尼龙占了汽车中使用工程塑料的70%，而余下的是复合材料和高端工程塑料。
很重要的一点是各地的消费模式有所不同。欧洲厂商的工程塑料使用量多于北美和日本厂商。美国厂商在使用石油基工程塑料时进度较慢，而且不热衷于使用更高级别工程塑料，因此继续使用更多钢材。
工程塑料面临的挑战
汽车生产商将使用更多工程塑料。这就给化工产品公司一个很大的机遇。然而为了充分利用这一机遇，则首先需要对付一系列挑战。这些挑战中最棘手的包括：
1.来自钢铁行业的激烈的竞争。钢材仍然比工程塑料更便宜，而且产品（例如双标钢、激光拼焊板）和工艺（例如激光焊接）创新改善了钢材的功能并减轻其重量
2.价格波动。由于工程塑料价格会受到石油价格的波动影响，其变化非常快
3.周期性供应短缺。少量的全球工程塑料厂商供应所有行业（特别是工程塑料中间产品），产能不易扩大，而当对工程塑料需求量大时，供应可能短缺
4.循环利用性差。在这一方面钢材更胜一筹，主要是因为很多不同类型和级别的工程塑料难以循环利用。
为了应对最后一项的挑战——循环利用性——化工产品公司必须制定新的方法，比如采用生物来源的和可循环的材料以减少工程塑料对环境的影响。生物工程塑料生产采用可更新原材料，主要是两种农业资源——淀粉基的（主要来自甘蔗）、以及玉米、土豆、甜菜和油聚合物。
这样会使生物工程塑料的基础原材料多样化，对石油的依赖性降低。
虽然2009年生物工程塑料在工程塑料总量中所占比例低于1%（全球产能仅为90万吨），从2007年起其产量每年增幅超过了40%。然而，市场仍然极为分散，很少有生物工程塑料生产商以汽车行业作为主要销售对象（聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚酰胺11和聚对苯二甲酸乙二醇酯有一些应用）。考虑到当前产量和计划产量，以及农业原材料和油价之间的关系，生物工程塑料与传统工程塑料相比仍然不具有价格竞争力，而且最多供给总工程塑料需求的20%。
欧洲新规定要求到2015年汽车材料的一大部分需可循环使用，欧盟的一项指令要求废弃车辆可利用率达到95%，且重达85%的材料可循环使用。这表明某车辆60%的工程塑料必须循环使用。我们预计在不久的将来类似法规将引入到世界其它地区（见图3）。问题是虽然可循环工程塑料更为环保且比不可循环材料更为便宜，但是其纯度低且性能不好。因此可循环产品虽可能丰富产品组合，却不能完全替代原生树脂。
