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随着科技进步，汽车采用塑料是不可逆转的趋势，它对提高汽车效能、美观及轻量化的要求扮演愈来愈重要的角色。目前，汽车用塑料已由普通的装饰用途，发展至制造结构性及功能性的部件，要求也不断提高，例如耐热、高强度及抗冲击性便是最常见的要求，一般处理的方法是采用复合材料或塑料合金。目前，德国制造的汽车使用塑料平均约占用材的22%，是使用塑料最多的汽车工业国，而日本汽车使用的塑料则占用材的7.5%左右。

随着科技进步，汽车采用塑料是不可逆转的趋势，它对提高汽车效能、美观及轻量化的要求扮演愈来愈重要的角色。目前，汽车用塑料已由普通的装饰用途，发展至制造结构性及功能性的部件，要求也不断提高，例如耐热、高强度及抗冲击性便是最常见的要求，一般处理的方法是采用复合材料或塑料合金。目前，德国制造的汽车使用塑料平均约占用材的22%，是使用塑料最多的汽车工业国，而日本汽车使用的塑料则占用材的7.5%左右。

汽车内饰件包括仪表板、门内板、座椅、顶棚、门手柄等；外饰件包括保险杠、散热器格栅、档泥板、侧防撞条及灯类。例如制造侧防撞条可用PVC制成的中空型材，并把金属芯材插入其中；在高级轿车上，则用反应注射成形法制造PUR防撞条；如考虑循环再造的问题，便可以使用改性PP。事实上，由于改性PP及PE的性能较佳，其应用的发展正在加快。

据调查，目前汽车用外饰件的市场规模约19亿美元；而到2006年，其年均增长率可望达3.0%，届时的市场规模将达到22亿美元。

塑料外饰件采用五种主要的塑料，包括：热固性塑料、TPE(热塑性弹性体)、工程树脂、日用热塑性塑料以及合金或半合金。其中热固性塑料外饰件的市场最大，以5.6亿美元的规模占市场的三成左右，其市场增长也将是最快，在未来四年的年均增长率可望达4.4%。工程树脂目前占汽车塑料外饰件的第二大市场，其2001年的市场规模约5亿美元，但预计未来五年的年均增长率将会是最低。

汽车保险杠是TPE的重要应用领域，其中又以TPO(热塑性聚烯烃)为主。此外，汽车外壳的裙边模塑件、仪表透明罩、前大灯/信号灯的外壳以及车身内饰板等，也是使用塑料较多的部分，发展速度非常高。

纳米塑料更轻更强

纳米技术是近年全球的热门话题，无论在先进的航天工业，或是普通的纺织及塑料产品，都可以利用它来提升竞争力。该技术的基本原理是，控制原子在物质中的排列，工程师可以利用这个特性，因应工作环境的要求，人为地把原子排列成最理想的状态。例如纳米碳管轻巧及强度高，十分适合应用于航天工业。

纳米技术近年对塑料也有相当的贡献。先进的TPO纳米材料具有重量轻、表现良好及经济效益高等优点。此物料首次用于汽车外部件，便是在GM中型货车出现的复合部件，为一方便乘客上落的装置。该部件的强度高及重量轻，在寒冬时的脆性较低。由于没有额外使用添加剂，没有循环再造的问题。纳米复合部件与传统TPO部件的体积相约，但由于所需的物料更少，因此成本较低。纳米部件与热塑性塑料制品的生产程序一样，无需采用另类模具或考虑个别模具的设计。制造纳米复合物时，只需在树脂加入固体以提高强度，其使用的粒子极细，厚度只有10-6mm；相对来说，加入纤维的TPO的平均厚度高出一千倍。

塑料车身板前景如何？

Kermit Whitfield

2005版通用土星Relay微型厢车于去年秋季推向市场，该车型最值得注意的一点是－他没有了塑料车身板。尽管土星长久以来一直在聚合物车身板应用领域拔得头筹，而其他所有的汽车厂商仍然在应用传统的压铸钢。但是以前一度独立的土星（通用分公司）如今正越加紧密地回归通用的产品群，这意味着将会使用更多的钢材料。在即将于新的平台上生产推出的大SUV和Roadster（双座敞篷车）中，也将确定使用钢材制造车身板（尽管土星在这个项目上对外保持沉默）。这不得不让我们产生怀疑 ：如果使用聚合物材料的推动力正在日益淡出人们的视野，那么塑料车身板还有前景么？

塑料的远去。土星曾生产了三百多万辆配备塑料车身板的汽车，但是Relay车型却第一次采用全钢结构，而且这种情形还会不断发展下去。

来自塑料材料供应商的回答无疑是“当然”，而且充满信心。事实上，他们如今对塑料材料的应用前景比过去更为乐观，这是因为他们综合市场、成本和技术各类因素，创造出更有利于塑料材料的应用环境，至少在某些特定的应用类型中，的确是这样的。汽车上主要引人关注的易碰撞点是挡泥板和车身板。据拜耳聚合物公司（Bayer Polymers）预测，到2010年，美国和欧洲仅就热塑挡泥板一项的市场需求就将翻上一番。而来自GE高新材料公司（GE Advanced Materials）车身板与玻璃装配部门全球项目总监Mutsuo Aoki先生更是指出，从2007年开始，“市场将发生爆炸性增长”。这是什么原因？根据Aoki先生的解释，汽车生产厂商，特别是位于如欧洲和日本等高能源成本地区的厂商，将日益对塑料车身板发生兴趣，因为塑料制车身板只有相应钢材料的一半重，这将有效减轻汽车重量，节省燃油。而且，在欧洲，由于对汽车前卫式样的需求再加上行人安全立法的出台，塑料材料将更具优势，这是由于塑料给了设计者更多的设计自由，而且在发生汽车碰撞时，塑料也比钢材更具安全性。

塑料供应商期望在未来几年中塑材能在挡泥板市场中出现火爆。

但是，宝马公司并没有为此等待，他在其新型宝马6系列车型中并未曾使用GE高新材料公司的先进材料－Noryl GTX resin。

而在北美，除了燃油价格较低和车型式样保守以外，还有另外一些因素阻碍了塑料应用。其中最大的影响因素就是日趋小型化的生产运作以及日益扩大的车辆区别。塑料供应商承认在高年产量的情况下，无法与钢材供应商竞争，这是由于大量塑料模具的高成本以及注塑模成型的高循环周期造成了单件成本高于压铸钢件。但是，当年产量在8万件以下时，注塑成型塑料车身板的成本仍然低于大型级进冲压模的投资成本。由于具备该类年产量的汽车制造厂商数目不断增多，对于塑料车身板的需求也日益增加。当然，事实是，在美国不曾影响到塑料应用的钢材和汽油价格目前也在不断上升，因此汽车制造商也在其设计的新车型达到量产之前试图准确预测这些商品在未来几年的价格走向。

耐高温

对于塑料供应商来说，另一个令人乐观的原因是塑料材料的技术发展已大大引起了汽车制造商的兴趣。多年来，塑料车身板的最大致命缺点（阿基里斯的脚踵）就是其无法承受汽车喷漆炉的高温而发生变形。土星车解决这个问题的办法是，在进行总成装配前，将塑料车身板附着于立体模型架，然后进行低温电子喷涂工艺，但问题是，这项所谓“在线”工艺需要额外的空间和设备，并要在汽车制造厂中进行空间设计，这对于某些汽车制造商来说，并不愿意去做。另一个解决办法则是，在室内或供应商处进行离线喷涂，但是这个方法有点冒险，这是因为可能存在颜色吻合度的差异问题。拜耳聚合物公司车身外饰件分管经理David Loren先生称 ：“整车制造商曾说过，‘要么给我们在线喷漆的方法，否则什么也别给。’”现在，塑料供应商终于完成了这个目标，研制出了能承受在线喷漆所必需的200摄氏度高温环境的各种塑料材料。能制造这类材料的公司有：罗地亚工程塑料公司（Rhodia Engineering Plastics）、拜耳聚合物公司（Bayer Polymers）和GE高新材料公司（GE Advanced Materials）。罗地亚工程塑料公司会计经理Gary Kachin先生声称 ：“在线喷漆能力能重振塑料车身板市场。”

抗伸缩

塑料供应商另一个较少成功克服的难题是塑料车身板在极端温度中的伸缩问题。塑料具有比钢更高的线性热膨胀系数（CLTE），因而需要更多的伸缩空间。这就需要更宽的车身板间隙，而大多数汽车制造商出于精密配合的质量考虑并不希望如此。这个问题理论上可以通过将挡泥板和车身板坚固固定于车门一侧并允许其向另一方向单向伸缩来得以改善。但是，其实并不理想，因为车门是必须能双向伸缩的，所以匹配性并不佳。因此，塑料需要在其配方中改变混合配比和增加矿物填充剂来减少其线性热膨胀系数，但是至今为止，仍然无法赶上钢材，也没有人相信能赶上。GE高新材料公司的Aoki先生称，可以通过智能的设计弥补热膨胀系数上的差距，他指出他所在的公司正在拓展智能塑料车身板调试设计工作。但是就如同土星一样，智能汽车的设计从头开始就以塑料为应用材料，但是汽车制造商并不愿意颠覆其已成熟的设计工艺来包容如聚合物车门这样的奇想。事实上，塑料材料之所以重新走红挡泥板和车身板市场，主要的原因是可以取消一些特殊的处理工序。

至于横向车身板件，例如发动机罩、车顶板和车层盖等，在可以预见的未来将仍然由钢材主导市场。这些大型板件需要很高的刚性，很小的变形度，而且能承受高温。这些并不是热塑力所能达到的性能。拜尔公司的Loren先生称，一些热塑材料，例如SMC，正在“慢慢开始涉入市场”。但是，很明显，没有人认为这在短期内会占据很大的市场份额。因此，回到我们文章最初关于塑料车身板的发展前途的问题，答案是：有前途但是前途有限。

还记得通用土星商务车由于安装了塑料车身板，而显示出的侧边安全反弹性能么？很好的主意，不是么？但是显然，并没有被广泛普及。现在的问题是：该技术会否发展下去？