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    聚焦新能源與輕量化,探討汽車未來發展趨勢

    電永磁吸盤廠 >>新聞>>聚焦新能源與輕量化,探討汽車未來發展趨勢
    聚焦新能源與輕量化,探討汽車未來發展趨勢
    發布時間:2019-09-16 10:09:42
     在新形勢下,汽車正加快向新能源、輕量化、智能和網聯的方向發展,可以說,未來的汽車不再僅僅是一個出行工具,而會成為大型移動智能終端、儲能單元和數字空間,乘員、車輛、貨物、運營平臺與基礎設施等實現智能互聯和數據共享。簡言之,汽車將演變為一種新的生活方式。
    ENGEL 在其上海的大型機械廠通過四個現場展品架起了通往經營實踐的橋梁。此外,厚壁前大燈鏡片和幾何形狀復雜的內飾件都是用極高品質的表面材料生產的。在新形勢下,汽車正加快向新能源、輕量化、智能和網聯的方向發展,可以說,未來的汽車不再僅僅是一個出行工具,而會成為大型移動智能終端、儲能單元和數字空間,乘員、車輛、貨物、運營平臺與基礎設施等實現智能互聯和數據共享。簡言之,汽車將演變為一種新的生活方式。
    從生產方式而言,汽車的研發、制造效率大幅提升,個性化定制生產將成為趨勢。面對技術的快速變化和產業環境的日益復雜,汽車市場的未來將通往何方?汽車行業供應商又有哪些新的機會呢?
    2018年10月24日,全球領先的注塑機及解決方案供應商恩格爾集團(ENGEL)在上海世博展覽館舉辦了恩格爾汽車研討會(trend.scaut),并于25日在恩格爾上海工廠舉辦工廠開放日參觀,通過十多場技術演講及實地參觀,恩格爾為汽車行業發展詮釋了一種新思路。
    汽車發展前景與趨勢
    隨著全球汽車保有量的快速增長,汽車尾氣排放問題日益凸顯。近年來,各國關于汽車排放標準的政策越來越嚴苛,車企對整車節能減排技術的探索也越來越深入。根據我國《汽車產業中長期發展規劃》中提出的綠色發展的目標和要求,汽車行業將著力汽車輕量化、降低油耗、發展新能源汽車等工作。
    數據顯示,新能源汽車2017年全球銷量達到119萬輛,預計2020年將達到500萬輛,其中中國約200萬輛。目前,影響電動汽車發展的主要瓶頸是來自續航里程的制約,燃油車也同樣存在節能降耗的壓力,尤其值得一提的是,今年4月工信部推出了雙積分政策,避免負積分的主要方式是降低油耗和發展新能源汽車,而這些都對汽車的輕量化提出了需求。

    據了解,汽車重量每減少10%,燃料經濟性可提高5%。因此,高性能塑料在汽車上的應用日益增多,主要用作保險杠、燃油箱、儀表板、車身板、車門、車燈罩、燃油管、散熱器以及發動機相關零部件等。除了減輕整車重量,塑料還能起到降低成本、提高設計靈活性、減少集成過程中所用的部件數量等作用。
    眾所周知,亞洲汽車市場的發展速度非??捎^?!艾F在中國市場上有超過100個汽車品牌,”恩格爾輕質復合技術中心負責人Norbert Müller博士解釋說,“目前行業的一個重點是電動汽車。另一點值得注意的是,中國本土知名汽車供應商也在將他們的產品導入高端市場?!?br /> 這兩種趨勢無疑為新技術進入汽車市場提供了重要機遇。
    聚焦新能源與輕量化的最新進展
    在恩格爾汽車研討會上,來自Volvo、諾博汽車、大陸汽車電子、Ecorea等公司的嘉賓聚焦于新能源汽車和輕量化,深入探討了他們眼中的實力輕量化技術。
    Volvo(沃爾沃)汽車的Per Bengtsson先生重點介紹了其在汽車內飾方面的輕量化進展。據介紹,塑料在內飾中的應用包括結構件和外觀件,具體可分為高光件、皮拉件、油漆件、電鍍件等不同類型。對于結構件而言,塑料價格合理是一大優勢。但對于外觀內飾件來講,由于塑料普遍被認為是相對品質較低的材料,因此例如真皮、木材、金屬/電鍍等材料從1927年至今一直是汽車行業飾件材料的主要選擇。
    “聚合物及其制造工藝的開發具有巨大的發展潛力,使其適用于內飾的不同領域和目的。但這個過程也面臨著一些挑戰,比如,塑料外觀件的耐刮擦和高光澤、淺色調與易污染之間存在著典型的沖突,需要在產品設計和持續更新中進行不斷的平衡?!盤er Bengtsson先生說道,“未來汽車內飾件的趨勢是更加高檔次,比如,未來的汽車駕駛艙會更像是家里的一個舒適角落,而且通過更加靈活的生產工藝打造個性化的表面使用材料仍然是人和車之間的界面。此外,新的設計必須要考慮安全、健康、環保和法規的要求?!?br /> 長城汽車旗下的諾博汽車系統有限公司主要生產汽車座椅、內外飾、橡膠三大系統產品,在本次恩格爾汽車研討會上,研究院院長楊偉奇先生重點介紹了內外飾輕量化面臨的機遇與挑戰。楊偉奇先生還介紹輕量化目前的技術進展。他認為,輕量化是一個系統工程,目前主要有三種途徑:輕量化設計、輕量化材料和輕量化工藝。據介紹,目前汽車行業比較有發展潛力的輕量化材料包括玻璃纖維增強復合材料、碳纖維增強復合材料、玄武巖纖維增強復合材料、天然纖維增強材料和其他的低密度材料,而輕量化工藝主要涵蓋了中空注塑、薄壁化注塑、物理發泡、化學發泡、RTM、異種材料粘結等技術。為滿足內外飾的輕量化目標,諾博汽車已經針對不同階段的內外飾減重需求規劃了輕量化產品的研發方向,并取得一些輕量化方面的實際應用案例,如門板儀表板、塑料翼子板、塑料機蓋、塑料尾門、座椅骨架、CCB等。
    隨著智能駕駛技術的不斷發展,消費者對消費電子產品的人機界面有著越來越多的需求。明顯的一個趨勢就是,新型汽車人機界面將擁有更大的屏幕,三維的曲面形狀,并且要經濟高效,最重要的是,要滿足所有的汽車規范。大陸汽車控股有限公司的葛梅花女士在主題為“一體顯示為了更好的駕駛體驗”的演講中提到,消費者的這種夢想已經得到實現。她重點介紹了大陸集團在一體化顯示方面的未來產品概念,包括集成控制系統中心、集成車身電子平臺等。以集成控制系統中心為例,這個產品本身就包含了多項技術,如曲線/一體化、手勢感應、觸覺反饋、光學粘合、涂層、OLED、塑料、觸摸膜等,而每一項技術又可以進一步細分成多種技術。
    葛梅花女士也拋出了一個問題,塑料可以替代玻璃在一體化顯示中的應用嗎?答案是肯定的,而且大陸汽車已經在這方面具有一些經驗,通過機器、模具、膠片、二次工藝的強大結合,和強有力合作伙伴的支持,大陸汽車已經實現了塑料代替玻璃在一體化顯示中的應用。
    韓國Ecorea公司的Choi Jung Min先生認為,電池電動車(BEV)有機會在整個汽車工業中成為新典范?!半妱榆嚤粡V泛接受將大大降低全球對化石燃料的依賴,中國是電動車銷售的市場領先者,到2025年將占全球銷量的一半。需要注意的是,電動車電池內的注塑件需具有高度的一致性、耐用、低成本、阻燃、輕質、耐高溫和電氣絕緣能力?!?br /> 先進材料和工藝技術助力汽車工業走得更遠無論是發展新能源車還是降低傳統燃油汽車的能耗,這些都離不開先進材料及加工工藝的支持。
    汽車工業的高生產率和高效率比在其他行業更有可能決定競爭力和是否成功,這并不是一個新的認識。但是,在亞洲,這種情況可能再次激化,最遲在 2020 年,屆時對電動汽車的推動將接近尾聲。
    專注于中國汽車市場的企業咨詢專家 JSC Automotive 公司負責人 Jochen Siebert 表示,該行業目前已經在經歷一個轉型過程,這可能會減緩市場的動態發展并導致整合。
    Müller先生以創新復合材料技術為例對他前面提到的汽車趨勢進行了論證。Müller 與他的團隊共同開發了用于大批量纖維復合材料輕質結構的特別經濟的新型工藝,涵蓋了廣泛的技術范圍:在復合材料輕質結構領域,ENGEL 研究所有面向未來的技術,從 HP-RTM 和 SMC、熱塑性半成品加工(如有機板材和帶材)到創新的反應性技術,如原位聚合反應 (T-RTM)?!靶碌那闆r是,亞洲的復合材料制造商也越來越多地著眼于熱塑性解決方案。成型后立即在同一模具中通過注塑實現熱塑性復合材料的方式可以保證決定性的時間優勢?!盡üller 說道。
    隨著效率壓力的增加,流程集成化和自動化越來越成為焦點?!拔覀冊絹碓蕉嗟叵騺喼薰嗖考C器,”ENGEL 奧地利總部的業務發展技術主管 Michael Fischer 確認道,“首先是汽車照明和內飾領域,ENGEL 越來越多地為此開發集成系統解決方案,包括工藝技術、自動化和其他外圍設備。如果我們從一開始就精確地協調所有工藝步驟和設備部件,我們就能夠特別好地利用效率和質量潛力?!盕ischer 說。
    作為成功打造出汽車行業有史以來最大的PC后三角窗的專業材料供應商,SABIC一直在積極推進汽車輕量化的相關工作。本次大會上,SABIC汽車營銷部門業務開拓經理謝震宇先生從材料的角度介紹了新能源汽車和輕量化應用中的塑料趨勢。通過SABIC PC材料在車窗、全塑尾門、電動車前面板、保險杠等產品上的具體應用,汽車不僅可以大幅減重,而且在造型、曲面和模塊化等方面也都達到了很理想的效果。
    四場現場演示詮釋先進加工技術的優勢
    國際汽車趨勢大會的典型做法不會只停留在理論研究上?;顒拥诙?,恩格爾邀請參會代表參觀了其位于上海莘莊工業園的大型塑機廠。借助四個富有挑戰性的應用,恩格爾汽車專家在現場演示了如何在實踐中高效地實施新技術。
    例如在一個完全自動化的生產單元中通過兩臺鏈接的 duo 注塑機生產厚壁前大燈透鏡。ENGEL 通過采用外部冷卻的 optimelt 專利多層技術,克服了將高光學質量與短循環時間相結合的挑戰。雖然預注塑件冷卻 30 分鐘,但循環時間明顯低于 3 分鐘?!案咂焚|光學元件越來越多地由塑料制成?!盕ischer 說,“聚合物材料比玻璃更輕,為產品設計師提供了更大的自由度。恩格爾已經在全球范圍內為知名鏡片制造商配備了多層設備?!?br /> 第二個應用是將效率與高表面光潔度相結合。在另一臺 duo 注塑機上,通過恩格爾foammelt 工藝生產用于車輛內部空間的高品質內飾件。有了發泡注塑,即便非常薄的部件區域也能得到可靠的填充,同時減少部件重量。在上海展出的基于化學發泡劑的創新工藝的特點是在注塑過程中直接由聚丙烯產生高品質可視表面。
    第三個應用是通過全電機進行透明技術部件的生產。在現場,e-mac 注塑機以其高精度、工藝穩定性和效率脫穎而出。e-mac 系列的注塑機,包括彈出和壓制功能在內,只配備性能特別強大的伺服電機,這確保了最佳效率。此外還有其緊湊的結構。節省空間也是一個重要的經濟效益因素。
    第四個展品揭示了工業 4.0 如何提供更高效率和質量。配備恩格爾 inject 4.0 程序智能輔助系統的注塑機可以連續自動調整加工參數,以適應原材料和環境條件的波動。其結果是一個沒有廢品的穩定過程。 

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