轻量化、再生料、生物塑料，三大关键材料助力汽车减碳降排

减碳降排，对于汽车工业来说，除加速电动化转型以减少燃料形式上的碳排放外，车企更加注重营造“低碳生活氛围”，轻量化材料、再生材料、可回收利用生物基塑料（麻纤维板、生物纤维塑料等）在汽车上正得到越来越广泛的应用。

轻量化材料减重又减碳

对于新能源汽车的部件而言，降低部件重量，减少壁厚，释放更多的安装空间是普遍需求。此外，更长的使用寿命、耐热变形、耐蠕变等未知条件下的可靠性和风险最小化都对各种材料替代方案产生了限制。同时，汽车制造商和供货商还必须考虑替代材料的经济性。

面对新能源汽车动力系统的严苛要求，材料厂商艾曼斯 (EMS-GRIVORY) 推出了更高耐热级别的PPA产品——Grivory High Heat (Grivory HT6)。当市面上普通的PPA或其它高性能聚合物（如PPS或PEEK）达到其机械负载极限时，可采用Grivory HT6。

采用艾曼斯PPA制成的汽车零部件。 ( 图片来自艾曼斯）

据介绍，与普通PPA相比较，Grivory HT6提升了在更高温度下的耐热变形和耐蠕变两大核心性能。其最显著的特点是在高温高负载下始终能保持优异的机械强度。在150℃经过10,000小时的老化测试后，Grivory HT6的蠕变模量较普通PPA有165%的提升。

随着自动驾驶汽车技术的发展，汽车市场对摄像头模块的需求日益增加，摄像头模块对于收集前方交通信息和驾驶辅助至关重要。LG集团的电气部件部门LG Innotek推出了两种用于自动驾驶的高性能混合透镜，通过交叉应用薄塑料和玻璃来提高性能，减小镜面尺寸并提高了价格竞争力。该公司预计将对摄像模块市场产生巨大影响。

这款高性能塑料玻璃混合镜头克服了塑料的技术应用限制。（图片来自LG  Innotek）

据介绍，这款可用于驾驶员监控系统（DMS）和高级驾驶员辅助系统（ADAS）的混合透镜比纯玻璃产品的厚度减少20%至30%，无论温度如何变化，都能保持恒定性能，并能准确识别物体。它还增加了设计自由度，满足传感器在不同位置的应用需求。

LG Innotek称自己是第一家将塑料应用于ADAS镜头实现高性能摄像的公司，并计划在2023年大规模生产带有DMS镜头的摄像模块。

价值链合作让废塑料重获新生

欧盟委员会（European Commission）正在“考虑对新车的某些塑料部件采取强制回收利用的规定”。该委员会表示，此举将有助于使汽车符合循环使用原则。为加速推进再生塑料在汽车生产制造的应用，不少汽车厂商通过与价值链的合作，借力材料与工艺创新，让“废塑料”在汽车上“焕然一新”。

现代汽车使用了大约32个塑料瓶，用于单个座舱内的门垫和座椅靠背等部件的制造。（图片来自现代汽车）

现代汽车全电动BEV SUV IONIQ 5新款车型，采用多种环保材料，来打造低碳舒适的奢华座舱内饰。其中，座椅覆盖物采用由植物提取物和再生PET材料制造的生态加工皮革。这些PET材料来自于消费后的塑料水瓶，该经过生态处理的皮革还采用亚麻籽中的植物油提取物进行染色处理。

据了解，现代汽车使用了大约32个塑料瓶，用于单个座舱内的门垫和座椅靠背等部件。这些塑料瓶首先被完全粉碎成塑料碎片。然后通过加热熔融处理，变身为具有独特像素设计元素的零件。

奥迪在其最新款Q8 e-tron车型中，安全带扣罩的外壳部分材料采用化学回收工艺制造的再生塑料。这是奥迪汽车首次采用这种方式制造安全部件，并结合Plastic Loop项目，与化工材料解决方案供货商利安德巴赛尔（LyondellBasell）打造创新汽车塑料回收流程。

奥迪Q8 e-tron的新款车型安全带扣罩约有70%的材料采用热解油制成。（图片来自奥迪）

据介绍，整个塑料回收过程包括现将车辆上报废塑料部件剥离，先去除金属夹等异物，然后分解成更小部件，并通过化学回收处理成热解油。然后根据质量平衡方法1，将这些油用作制造塑料新料的原料，由此获得的塑料颗粒用于生产Q8 e-tron安全带扣罩，当中有70%材料（包括填料和添加剂）采用热解油制成。

生物基材料为生态汽车注入新活力

生物基材料是指以可再生资源（如农作物、废弃物、树木、其他植物及其残体和内含物等）为原料，通过生物合成、生物加工、生物炼制过程获得的生物质合成材料、生物质再生材料和基础化工原料。

相比于传统的石油基材料，生物基材料具有降低原料成本等优势。近几年来，各大汽车巨头以及原材料供货商也纷纷针对汽车巿场，定向专业地开发用于汽车加工的生物基材料汽车零部件，为生态汽车理念注入新的活力。

全球领先的汽车内饰制造商安通林集团推出一款生物基车顶内衬。该内衬含有质量平衡认证的可再生原料（植物和农作物残留物等）中获得的聚氨酯泡沫，并结合再生聚酯纤维制成的纺织品层压而成。整个车顶内衬的生产制造过程中使用的能源均为100%可再生能源。

目前该车顶内衬已批量生产，将用于一款新车型。它与标准的车顶内衬相比，具有相同的外观和特性，因此可持续性改进不会降低机械或物理特性。

此外，合作的供货商已开发出针对该内衬的核心泡沫加工工艺。这意味着传统的石油基原材料可被来自有机废物或食品工业残留物的可再生原料所取代，从而支持汽车零部件的低碳制造。

铃木汽车公司新款车型 S-CROSS 的前格栅采用三菱化学的生物基工程塑料DURABIO制成。据介绍，DURABIO由可再生植物源的异山梨醇制成，是一种生物基工程塑料。它与传统工程塑料相比，具有非常好的性能，包括抗冲击性、耐候性和耐热性。该塑料还具有良好的显色性，只需添加着色剂即可实现高光泽的精致设计。

铃木S-CROSS前格栅采用三菱化学生物基工程塑料造。（图片来自三菱化学）

这种塑料由于表面坚硬且耐刮擦，它不需要涂漆和涂层工艺，从而减少了生产过程中的 VOC 排放。

此前铃木已将DURABIO应用于内饰件，由于外饰件对抗震性和耐候性的要求较高，经过多次实验调整之后，该材料才首次用于铃木的外饰件。