3、碳纤维复合材料

碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度、比模量以及优异的导热导电性能，素有“材料之王”的美誉。以碳纤维为增强体，结合工程塑料耐腐蚀、低比重、抗冲击、易成型、可二次使用等优点制备的碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)，因其出色的性能而广泛应用于汽车领域。

4、新能源阻燃材料

凭借绝缘、加工方便、质量轻等优势，轻量化塑料成为新能源动力电池、充电桩等配套设施和零部件的首选材料。阻燃改性塑料在充电桩上同样表现不俗。

汽车轻量化与环保密不可分，它是实现节能减排和可持续发展的必经之路。塑料及其复合材料作为性能优异的轻质材料，值得材料供应商和汽车制造商投入更多资源进行研发与应用。随着材料技术的发展与进步，将会涌现越来越丰富的新能源轻量化解决方案。

轻量化技术在新能源汽车设计中将越来越受重视。对非金属材料而言，目前应用相对成熟的轻量化技术包括制品薄壁化(如门板、保险杠等)、以塑代钢(如汽车尾门、前端模块)和低密度材料等。在车用塑料品种中，以聚丙烯(PP)材料占用量最高，所占塑料使用量的比例已经达到40%左右。此外，碳纤维复合材料、阻燃材料也越来越多地应用于新能源汽车领域。

1、薄壁化PP材料

汽车部件薄壁化是指用更薄的壁厚设计取代传统壁厚设计，在保证制件满足刚性要求和韧性要求的同时，达到减重目的。由于PP材料密度轻、易回收、性价比高，因此被广泛应用于汽车薄壁化部件。

为满足薄壁化保险杠的要求，薄壁PP材料必须具备“三高”性能：高流动性、高模量及高韧性。金旸JVP-3202薄壁化PP材料，具备“三高”性能，可满足2.2mm保险杠机械性能要求，相比2.8mm壁厚保险杠可实现21%的减重效果。以保险杠为例，金旸薄壁化PP保险杠制件，不仅能减轻汽车重量，还能通过缩短注塑过程中的冷却时间，减少生产时间，提高生产效率。

2、长玻纤PP材料

长玻纤增强PP材料(PP-LGF)的玻纤长度一般在3mm以上，与相似的短纤维(纤维长度约小于1mm)增强PP材料相比，无论在强度、抗冲击性能、能量的吸收率等方面都得到了明显提升，具有比强度高、比模量高、抗冲击性强、尺寸稳定和翘曲度低等显著特点，而且不吸水且密度更低、性价比更高，因此逐步取代部分短玻纤增强PP应用于汽车零部件。

汽车玻璃对产品的安全系数要求高，需要具备较强的抗冲击性能，因此目前市面上的汽车玻璃主要采用——夹层玻璃、钢化玻璃、区域钢化玻璃（半钢化）以及塑料玻璃这四种。相对于前三种二次加工玻璃，塑料玻璃的主体材料并非是无机硅酸盐材质，而是高分子材料（也就是我们常说的塑料），主要分为PC和PMMA两种。

随着“节能减排”主题的流行，塑料玻璃以密度小、重量轻（可减重30~50%）、韧性好（即不会发生爆裂，安全性高）且易于成型等优势，在汽车玻璃上的应用规模也在不断扩大中。

PC玻璃

PC（聚碳酸酯）玻璃具有透光、耐冲击、耐候、抗紫外辐射等优点替代钢化玻璃在全景天窗、后三角窗、后风挡玻璃窗等部位。但出于整车安全和事故逃生等方面考虑，PC玻璃一般不用于前挡风玻璃和B柱前后的车窗玻璃。为保证玻璃的光学和涂层质量，PC玻璃须低压车型，一般采用模压注塑工艺。

PMMA玻璃

PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）俗称有机玻璃，其单体MMA（甲基丙烯酸甲酯）在常温下为无色透明的。具有极好的透光性能，透光率可达92%，机械强度较高，具有一定的耐热耐寒性、耐腐蚀性良好、易于成型且尺寸稳定。目前，PMMA玻璃已成熟应用于固定天窗，但在车门移动窗玻璃上的应用还较少，仅有少部分应用于汽车后窗，主要原因是其对材料的耐磨性能要求较高。

目前汽车座椅设计的轻巧性、舒适性、安全性等都具有不容忽视的意义。然而，常规的座椅大多数的主要材料均为金属材料，金属密度大质量重，单单依靠优化结构及设计改善汽车座椅轻量化的发展空间得到了限制。而长纤维增强复合材料则具有优异的力学性，能够取得显著的轻量化效果，因此，在汽车领域中逐渐被人们应用，不但在多数简单非重要部件中被应用，在一些复杂形状的功能部件中也被使用，比如座椅骨架以及前段模块。

长纤维复合材料具有各种优良的性能，提高汽车座椅质量的同时又减轻了其质量，提高各种性能的同时又降低了成本，由此可见，随着汽车工业的飞速发展以及长纤维复合材料发展中技术水平的不断提升，在汽车座椅中，长纤维复合材料的应用前景定会日益广阔。

汽车的轻量化是指在汽车的安全性能以及强度均能够得到保障的基础上，最大限度地将汽车整体的重量降低，进而增强汽车的动力性，并降低排放及燃料的消耗量。

现阶段在汽车发展逐渐偏向环保、节能的背景下，现代汽车在其设计及制造过程中，汽车的轻量化具有极为重要的意义。

汽车座椅是汽车众多内饰部件中极为重要的一件。根据调查显示，汽车座椅的重量在整个车身中占据巧％一2％的比重。虽然汽车座椅在车身总重量中占据的比例不大，然而，其作为汽车内部重量较大且也是极为重要的部件之一，在整辆车的轻量化过程中所贡献的力量不容小觑。

汽车座椅是整个汽车设计过程中比较繁琐的部件之一。汽车座椅的设计过程必须从多方面考虑，如安全性、造型的美观性、功能多样性及舒适性等，必须建立在符合汽车传统座椅要求的前提下，才能够实行汽车座椅的轻量化设计，降低汽车座椅重量的同时，汽车座椅的各项基本性能必须能够得到保证，尤其是座椅的安全性。

汽车座椅作为汽车的承载力部件，在交通事故发生时对保障车内人员的安全有着极为重要的作用，因此，朝着轻量化、舒适安全等方面发展是汽车座椅发展的必然趋势。

环保型塑料降低VOC

在满足了防碰撞、防火这些“硬安全”外，“软安全”也同样重要。常用的汽车内饰塑料有ABS、PC、PP、PVC、PU、POM等，为减少这些常规塑料对汽车VOC的影响，往往在塑料的生产源头就加以控制，改进的方法有工艺调整、助剂选择、溶剂及单体控制等。

免喷涂塑料

免喷涂材料在汽车上的应用案例，最夺人眼球的当属Smart。它的车身外覆盖件大量采用Sabic公司Xenoy PC/PBT树脂面板，并且采用了免喷涂工艺。免喷涂材料丰富的色彩、表面光泽度高等特点，在这款车上得到充分展露。

免喷涂材料应用范围广，在内、外饰件上均可有所应用。目前免喷涂塑料技术还不算很成熟，从环保角度看是一项很有前瞻性的技术领域。

生物基塑料

生物塑料指以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料，它具有可再生性，因此十分环保。

目前汽车行业应用较多的生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸类高分子(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等，比如PLA可用于制作进气格栅、PHAs可用于制作汽车脚垫、改性PBS可用于制作车门内饰条。

车用塑料使用需平衡汽车安全

在节能与环保双重因素的推动下，中国汽车制造业在内饰领域已经基本实现塑料化。新的发展路线上，汽车轻量化的主流思路是针对外覆盖件进一步进行塑料化，比如此前少有的塑料发动机盖、塑料前翼子板等已有采用趋势。

综合轻量化和安全需求，塑料发动机盖是极好的新发展领域。这是因为受行人保护要求，塑料发动机盖能有效降低头部伤害。面对更大能量的碰撞，塑料发动机盖的使用还能有效缓解发动机盖整体后移，击碎前风挡，造成车内乘员伤害问题。

同样是解决此问题，金属材质的发动机盖所使用的内板折弯通道设计，冲压工艺复杂，成本高。如今，塑料发动机盖已经在一些新能源车上小范围使用。

部分塑料在汽车领域的应用

聚丙烯(pp)现在典型的乘用车中，pp塑料部件占60多个。pp汽车零部件主要品种有：保险杠、蓄电池外壳、仪表板、门内饰板、方向盘等。

聚乙烯(pe)通过对高密度pe和低密度pe树脂的接枝改性和填充增韧改性，得到具有柔韧性、耐候性和涂装性能的系列改性pe合金材料。pe材料主要采用吹塑方法来生产燃油箱、通风管、导流板和各类储罐等。

ABS树脂，abs树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三个单体的三元共聚物，可用于制作汽车外部或内部零件如仪表壳体、制冷和采暖系统、工具箱、扶手、散热器栅板以及仪表板表皮、行李箱、杂物箱盖等。

聚酰胺(pa)俗称尼龙，具有很高的耐冲击强度、耐摩擦磨耗特性、耐热性、耐化学药品性、润滑性和染色性。pa可应用在汽车发动机周围的苛刻环境下。

聚甲醛(pom)具有优良的耐摩擦磨耗特性、长期滑动特性、成型流动性和表面美观、光泽特性，也适用于嵌件模塑。汽车底盘衬套等广泛采用聚甲醛型三层复合材料。

汽车轻量化，使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、热固性复合材料、ABS、尼龙和聚乙烯等在内的塑材市场得以迅速放大。近两年，车用塑料的最大品种--聚丙烯，每年以2.2%—2.8%的速度加快增长。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500千克/辆以上。

目前国外汽车的内饰件已基本实现塑料化，塑料在汽车中的应用范围正在由内装件向外装件、车身和结构件扩展。今后的重点发展方向是开发结构件、外装件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料与塑料，并对材料的可回收性予以高度关注。统计显示，全世界平均每辆汽车的塑料用量在2000年就已达105千克，约占汽车总重量的8%—12%。而发达国家汽车的单车塑料平均使用量为120千克，占汽车总重量的12%—20%。如奥迪A2型轿车，塑料件总重量已达220千克，占总用材的24.6%。目前，发达国家车用塑料已占塑料总消耗量的7%—8%，预计不久将达到10%—11%。

对于中国来说，塑料在汽车行业的应用尚处于初级阶段。目前，塑料等非金属材料在国产车上的应用状况还比不上进口车。在欧洲，车用塑料的重量占汽车自重的20%，平均每辆德国车使用塑料近300千克，占汽车总重量的22%。与国外相比，国产车的非金属材料用量仍然偏少。国产车的单车塑料平均使用量为78千克，塑料用量仅占汽车自重的5%—10%。

汽车实现轻量化主要途径

①汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度，降低耗材用量；

②采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等；

③采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等；

④采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。

其中，当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。

汽车轻量化--塑料汽车工业的发展与塑料工业的发展密不可分。近年来汽车轻量化成为降低汽车排放、提高燃烧效率的有效措施，也是汽车材料发展的主要方向，它使塑料在汽车中的用量迅速上升。目前发达国家已将汽车用塑料量的多少作为衡量汽车设计和制造水平的一个重要标志。

统计显示，汽车一般部件重量每减轻1%，可节油1%；运动部件每减轻1%，可节油2%。国外汽车自身质量同过去相比，已减轻20%—26%。预计在未来的10年内，轿车自身的重量还将继续减轻20%。而塑料等轻量化材料的开发与应用，在汽车的轻量化过程中发挥着重大作用。

若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。