中国高性能环保材料使用率不及欧洲一半

来源:中国电动车网    2013/7/5  浏览14988次  

 

杜邦亚太区技术总监Harold Snyder

 

杜邦公司,一家以科研为基础的全球性企业,长期以来一直致力于与中国汽车产业链上各环节企业的协力创新,为汽车提供节能、高效、安全的材料与解决方案。通过研发应用轻量化、可再生的高科技材料,在提升安全性的同时节能减排;通过在汽车动力系统的技术创新,降低对化石燃料的依赖,从而缓解中国的能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展。不过目前在中国整个节能环保材料的运用情况并不佳,而在世界范围内可持续性发展仍然面临着众多的技术难题有待突破。近日,就杜邦在中国的各种可持续性技术的发展情况,杜邦亚太区技术总监Harold Snyder接受了盖世汽车网的独家专访。

 

盖世汽车网:您如何看待目前的中国汽车市场发展前景?在当前的汽车市场环境下,杜邦所面临的机遇和挑战有哪些?

 

Harold Snyder:如今世界上差不多有25%的汽车是在中国生产制造,有28%的汽车是在中国销售的。比如全球最大的两个汽车生产制造商大众和通用,大众在中国销售的汽车比在整个东欧销售的汽车还要多,而通用的别克在中国的销量也超过其本土市场美国。不过,如此大的销量,个人保有量却非常低,在中国1000个当中只有40个人有汽车,而在G7成员国,这个数值要高出15到20倍,即一千个人当中近乎有700个人有一辆汽车。而这从侧面也反映出中国汽车市场存在的巨大消费潜力以及商业机遇。

 

此外,汽车上塑料的使用率在中国也很低。比如在西欧,一辆汽车上约有25%的材料都使用的是塑料,而在中国这个比例只有7%到10%。再比如在西欧,进气歧管有80%使用的都是高性能工程材料,而在亚洲这个比率却很低,在中国则更低。作为在塑料以及高性能原材料上有着先进成熟技术的杜邦,在看到中国市场乃至整个亚洲存在的巨大发展空间的同时,也正在将大量的相关技术和产品引入到中国和我们在亚洲的其他市场。

 

还有一个现象值得关注,就是在中国越来越多的本土供应商对各种研发项目以及最新技术的关注度日益增高,而外资的零部件供应商也在将大量的最新技术引入到中国。目前,全球范围内对汽车工业研发投入的经费,仅次于医药和电子工业。杜邦也十分愿意和更多的合作伙伴一起开发出更多创新的解决方案,以应对汽车工业的挑战,更好地满足中国客户的需求。

 

因此,杜邦会继续加大在中国市场的研发投入。

 

盖世汽车网:针对中国汽车市场,杜邦在研发上的投入包括哪些方面?

 

Harold Snyder:我们在中国的研发投入包括以下几个方面:

 

首先,我们尽可能贴近客户所在地,建设创新中心。目前杜邦在亚洲一共建立了5个创新中心,我们将把应用技术人员和设计人员聚集在一起,与当地的客户展开紧密的合作,开发一系列的创新解决方案。在今年杜邦中国研发中心二期竣工后我们将首先在上海建立创新中心。

 

第二,我们需要实验室进行新材料新技术的开发,研发中心二期将有更多实验室用于为中国以及亚洲市场提供产品和应用技术开发服务。我们将引进更多用于加工塑料和聚合物的设备,帮助我们实现塑模、成型,并用于快速成型样件的制作。

 

第三,当然,设计能力是必不可少的。我们将不断增强我们的设计能力,包括3D打印技术、3D设计、工程设计及分析模拟等。我们可以向客户提供从概念设计到最终商业化的一站式服务。

 

最后,杜邦公司的研发中心和技术中心遍布全球,拥有近一万名技术人员,通过这个全球的网络可以给予杜邦在世界各地的所有客户以最及时的帮助。

 

盖世汽车网:杜邦研发生产的Zytel PLUS高性能聚合物,可取代金属部件,被业界认为是汽车轻量化发展的有效手段。目前这款产品已经在哪些零部件上作为原材料被采用?有消息称,Zytel PLUS被用在通用汽车的凯迪拉克CTS汽车中带2.0升涡轮增压系统的Ecotec发动机上,目前和我们合作开发这款产品的客户有哪些,这款产品在市场上的商业化运作情况如何?

 

Harold Snyder:杜邦™ Zytel® PLUS 是一种新型尼龙产品系列,具有卓越的性能,无论是暴露于热油、热空气、氯化钙、冷却液 , 还是其它腐蚀性化学品中,其性能表现比常规尼龙产品更耐久更出色。同时能够有效地达到减重的目的,使汽车产品重量降低20%-40%。凭借上述性能杜邦™ Zytel® PLUS被应用于多个零部件领域,并发挥出显著的产品效应。

 

比如采用了杜邦™ Zytel® PLUS作为原材料的气门室罩盖,即使暴露在热油中性能依然保持稳定,具有卓越的流动性和产品外观;进气歧管在高温下依然保持性能稳定,老化后仍然有较佳的焊接强度和爆破性能。而其具有低翘曲和出色的产品外观及卓越的流动性有利于制造薄壁部件并能够降低系统成本;涡轮增压进气管即使暴露在热空气中机械性能依然保持稳定,具有卓越的流动性、产品外观和焊接强度;塑料油底壳在热油中依然保持性能稳定,能够耐受氯化钙和石子的冲击,具有较低的翘曲性。此外还有排气消音器、散热器末端水箱、谐振器、中冷器端盖等,在运用了杜邦™ Zytel® PLUS作为生产原材料后都有更好的性能表现。

 

杜邦™ Zytel® PLUS是一款已经实现商业化开发和应用的产品。我们和多家整车一级供应商进行合作共同为整车生产厂家开发相关产品,同时我们在中国也建立起自己的生产体系并和中国的合作伙伴共同开展各种产品的研发和生产活动。可以说目前这款产品在市场上的推广情况是非常成功的。

 

盖世汽车网:杜邦™ Zytel® PLUS能够有效实现汽车产品重量的减轻,对于当前汽车零部件轻量化技术的发展情况您如何看待?汽车轻量化技术在中国的发展情况又如何?

 

Harold Snyder:多年以来,杜邦一直致力于发展高性能轻量化技术,并在掌握和运用相关技术上一直处于领先地位。

 

实现产品的轻量化主要取决于这几个方面:第一,材料的密度;第二,部件的壁厚;第三,产品的设计;第四,系统集成。这些方面的突破都能够有效地实现汽车部件的减重,杜邦重点向汽车行业合作伙伴提供设计支持、材料开发、以及工艺流程上的支持。在我们的帮助下能够有效实现部件20%—40%重量的降低,同时通过部件的集成来进一步降低系统成本。我们的产品也被运用于多个领域,如发动机罩盖、进气歧管、油底壳、涡轮增压系统、消音器和排放系统等。

 

目前轻量化技术在欧洲市场渐趋成熟,并被大规模运用于工业生产中,而在中国也有越来越多的供应商和整车制造商开始关注到轻量化技术的运用,并着手相关产品的开发,同时中国政府也在大力倡导汽车工业的节能减排,所以我们相信在未来汽车轻量化技术和产品在中国也将得到快速发展以及更大规模的运用。

 

盖世汽车网:轻量化是全球汽车发展的必然趋势,而可再生资源则是又一重要策略。杜邦推出了大量的可再生资源材料产品,如杜邦Zytel®RS、杜邦™ Sorona®等,在发展可再生资源材料以及相关技术上,杜邦有哪些经验可以和我们进行分享?

 

Harold Snyder:杜邦™ Sorona® 可再生原料聚合物,用这种PTT高性能聚合物生产的纤维,可以用来生产永久抗污且具有出色美感的地毯和织物。杜邦™ Sorona® 聚合物含有 37% 的可再生原料。可以运用于汽车内饰当中,手感柔软、易于清洁,能够实现很好的外观效果。杜邦™ Zytel®RS 这种聚酰胺含有的可再生资源成分最高达到 100%。它们具有很高的耐化学性和韧性,而且吸湿性低,可以用于进气管、燃油和柴油系统、气刹管、刹车助力管、燃油蒸汽管、燃油系统、传感器、车门护手、转向柱、开关和冷却管。上述产品反映出杜邦在可再生资源材料技术上的探索和发展,此外我们一直坚持在发展可再生原料上重点是在提高产品性能、降低产品材料成本和实现可持续性这三个领域,而我们也相信可再生资源材料技术将是未来重要的发展方向之一。

 

盖世汽车网:对于可再生资源材料市场目前的发展情况您如何看待?在发展可再生资源材料技术上我们所面临的挑战有哪些?

 

Harold Snyder:我们对可再生资源材料未来的使用前景非常乐观,随着石油化石燃料资源的日益减少,以及价格的不断攀升,同时这一原材料存在的不可持续性这一天然特点,可再生资源材料的使用将日益受到人们的关注和重视。如今可再生能源材料已经在汽车工业中得到运用,而且这一运用比例正在呈现快速增长的态势,相信不久这一比例就将超过传统原材料所占比例。

 

我们所面临的挑战一个是在于如何进一步找到能够持续降低能耗,并能够更好实现可持续性发展的解决方案,为此在过去一年中我们用于研发减少环境影响的产品的投资达到8.23亿美元。其次就是在新的产品技术上如何开发出更多的应用需求从而更好地满足客户的要求。最后就是在可持续发展和可再生能源材料技术的发展上仅仅依靠我们自己的力量是很难完成各种研发工作的,我们需要通过与客户、行业合作伙伴以及政府以及非政府组织一起协力创新,共同开发性能表现优秀、成本效率高、可持续性的解决方案。

 

盖世汽车网:之前有消息称贵公司提供的HFO-1234yf制冷剂与油液发生混合时是可燃的,并且在燃烧时会释放有毒气体。对这一消息您是如何看待的?

 

Harold Snyder:基于汽车制造商以及诸如SAE等独立第三方检验机构对HFO-1234yf安全性进行的大量试验结果,杜邦公司对HFO-1234yf制冷剂的安全性具有高度信心。在过去五年的开发过程中,HFO-1234yf接受了广泛的实验评估。业界进行的所有风险评估均已确定 HFO-1234yf可以安全使用,它既不易燃,也无氟化氢生成可能,绝无重大安全隐患。

 

SAE国际合作研究计划CRP1234进行的风险评估测试表明“在事故泄漏中,因HFO-1234yf制冷剂引起燃烧的概率极低”,此外,“在Hughes,INERIS和Exponent实验室进行的易燃性测试也证明即便在最苛刻的测试条件下也难以点燃HFO-1234yf制冷剂。”这一研究计划由包括戴姆勒公司在内的15家汽车制造商联合支持,测试包括模拟各种泄漏、火源以及前端碰撞条件的现实条件测试。

 

汽车发动机舱中其实有许多部件及材料,如刹车与传动液、冷却液、润滑剂以及汽油等,相比HFO-1234yf制冷剂,更加易燃。而汽车制造商可以通过各种设计,确保这些部件与材料可安全使用。事实上,业界已经就HFO-1234yf制冷剂的安全使用制定了专业建议。

 

多年的全球性测试已经表明,HFO-1234yf制冷剂生成氟化氢的可能性极低。业界已经对HFO-1234yf制冷剂暴露在极热或火焰下导致氟化氢(HF)生成的风险进行了详尽的评估,并得出结论,与已被使用近20年的HFC-134a制冷剂相比,HFO-1234yf制冷剂在汽车空调系统的应用不存在额外风险。

 

盖世汽车网:日前,杜邦与注吹塑设备供应商Ossberger公司合作生产出了减振柱缓冲块,该零部件采用杜邦的Hytrel®热塑性弹性体制成,能否介绍一下这一产品以及在市场上的推广情况?

 

Harold Snyder:该零部件采用杜邦的Hytrel®热塑性弹性体制成。杜邦™Hytrel®热塑性弹性体具有优异的刚性、弹性以及耐用性。而且在悬架缓冲块的应用上,杜邦已经开发出专有级别的Hytrel®材料。Hytrel®悬架缓冲块在低温甚至是非常潮湿的环境下仍然能表现出其卓越的性能。此外在与其他合作伙伴的共同努力下,杜邦通过系统集成以及性能优势进一步向人们展现了减重、低成本的可能。

 

同时,已开发的Hytrel®材料的专有技术使得全新设计的悬架缓冲块拥有低压缩永久变形、优异的吸能和响应性能、低噪音、耐磨耐腐等特点。尤其通过Ossberger公司的加工制造工艺以及对热塑性塑料的设计,实现了缓冲块和防尘罩系统集成,为主机厂进一步降低了成本。

 

目前这个产品已经实现了商业化的运用,并且和国内的很多OEM整车厂商以及一级供应商也在开展相关技术方面的合作。

 

盖世汽车网:汽车各个零部件都是通过各种不同功能的线缆连接而成,并且需要在一些极端环境下作业。在线缆方面杜邦推出了哪些高性能的产品?

 

Harold Snyder:杜邦生产的杜邦™Teflon®铁氟龙®这种氟聚合物具有出色的抗化学性能和电气性能,可以耐受260℃以上的温度。此外,它在低温下也能保持良好的韧性,不可燃,并能提高功率容量。可以使用的场合包括:氧气传感线、节气门体喷射线、ABS、变速与刹车传感线。

 

盖世汽车网:在新能源汽车产业的发展中,“电机、电控、电池”三大部件是关键。杜邦为电动汽车驱动电机提供了一系列的绝缘材料产品。如杜邦™Nomex®、Kapton®等。相比起传统能源汽车,新能源汽车的驱动电机对绝缘系统材料提出了怎样的要求?

 

Harold Snyder:新能源汽车对电机提出了更高的要求,需要电机有更大的扭矩,因为传统汽车上电机没有带动汽车这一个功能需求,而新能源汽车却不同,同时对汽车的绝缘材料也提出了更高的要求。

 

杜邦为电动汽车驱动电机提供世界一流的绝缘系统,不但开发了杜邦™Nomex®、Kapton®等绝缘材料行业的标杆产品,还能提供全套的绝缘测试和技术支持,以帮助汽车整机厂缩短设计研发周期,保障电机安全可靠的运行。

 

新能源汽车电池直接决定了整体性能。杜邦凭借其领先全球的技术力量,研发出高性能电池隔膜材料,提升动力电池系统的性能。杜邦 Energain™纳米纤维隔膜能有效提高锂电池的高温稳定性、额定输出功率和循环充电次数,并能改善工艺,缩短生产周期。而杜邦Nafion®离子交换膜是目前唯一在中国商业化的钒流电池薄膜,它使电池获得高能量效率,高化学和热稳定性,适合大规模工业生产。这些优化电池系统效率的科技,将助力中国新能源汽车的动力突破。

 

 

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