受资源和环境因素的制约，轻量、节能的零部件一直是汽车业的研究方向。高强、轻质、高性能新材料及轻量化结构设计，必然成为汽车零部件材料的最佳选择。在这种前提下，工程塑料和复合材料等非金属材料正在逐渐成为汽车及零部件原材料的新宠。与此同时，国内工程塑料与复合材料行业正在面临日益激烈的国际化竞争，面对这种局面，材料企业与汽车行业用户共同开发应用市场、整合资料、提升产品技术含量尤为重要。2007年8月3日，汽车总成、设计、材料各环节代表企业高层以及中国汽车工程学会、政府部门的领导召开了“车用工程塑料及复合材料沙龙”，在沙龙上，材料企业与客户实现了零距离的沟通，产业与政府之间有了默契的设想！

    汽车工业的强劲发展对材料提出了巨大的需求，特别是基于成本与轻量化的要求下，工程塑料和复合材料等非金属材料正在逐渐成为汽车及零部件原材料的新宠。汽车用塑料量的多少已经成为发达国家衡量汽车设计和制造水平的一个重要标志，有消息称，到2020年，发达国家汽车平均用塑料用量将达到500kg/辆以上。
    我国汽车工业正在以全球侧目的速度发展，2006年产销700万辆的突破，使中国成为仅次于美国的全球第二大汽车市场，但我国车用塑料、复合塑料产业的发展却明显滞后于汽车产业的发展。目前我国经济型轿车每辆车塑料用量为50-60kg；轻、中型载货车的塑料用量仅40～50kg；重型载货车可达80kg左右。我国中、高级轿车基本为发达国家引进车型，汽车塑料的应用量基本与发达国家上世纪90年代水平相当，为100～130kg/辆。与此同时，由于我国汽车专用塑料牌号少，产品性能不能满足选材要求，每年进口的车用塑料、复合材料都在不断增加。
    目前我国各类汽车塑料生产企业有1100多家，大型骨干企业还有凤毛麟角，大多数企业生产规模小而分散，技术水平参差不齐，模具开发能力差，汽车塑料、复合材料制品的质量难以保证。同时，我国在塑料、复合材料回收、再利用方面也才刚刚起步，与国外差距较大。面对日渐膨胀的车用材料市场，车用塑料、复合材料企业正在积蓄力量寻找新的突破点。
   
    想说爱你不容易
    海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司总工程师季君晖最近正在帮助国内一个汽车厂家做保险杠，为了使汽车拥有比竞争对手更高的性能，厂家按各种指标的最高值对产品提出了一系列的要求，其中要求保险杠的断裂伸长超过400％，季君晖对此哭笑不得，“保险杠主要指标是冲击性能，断裂伸长率没必要作为主要指标列出，除非是想把保险杠当作猴皮筋拉！适合的产品开发要注重关键指标，若过分强调不重要的指标，就会付出很大的代价，而这种代价却是完全没有必要的。
    季君晖遇到的问题在汽车材料行业中很普遍，一方面是汽车厂商对材料的认识与理解相对来说比较薄弱，无法进行材料的选择；另一方面，许多材料企业对汽车厂家的要求理解也片面，自认为材料性能越高越好，在拿到汽车厂家一整套的指标后，不分主次，每项都照着越高越好的标准来做，材料企业生产的产品往往“性能过剩”，这既导致了产品成本的增加，又使许多材料企业难以适应客户低成本高要求而被边缘化。
“材料的选择要去需求在设计过程中材料企业与设计单位联合制定，但是，在我国，还没有形成这样的战略合作机制，这一过程将非常漫长。尽管配套的零部件企业大部分都提出要与主机厂形成战略合作或共同设计开发，但实际上很少能够做到。”北京玻钢院复合材料有限公司汽车材料事业部副总经理张林文说。
“上下游之间缺乏足够的沟通与合作，一个重要的原因是没有沟通的基础，这个基础就是汽车零部件的技术标准。在中国，配套企业与非配套企业生产的汽车零部件的质量相差很大，但这并不意味着非配套企业生产的汽车零部件就等于法律意义上的假货，为什么？因为非配套企业生产的维修配件检测可以使用一些至今仍然有效的八十年代的国际或部标。现在汽车行业的强制性标准基本做到了与时俱进，但大量技术标准的制修定处于放任自流状态，根本满足不料快速发展的汽车工业要求。”中国汽车工程学会顾问陈一龙在沙龙上感慨万千。
    除了技术标准缺失外，国内制造加工水平落后也是限制新材料在汽车领域应用的重要因素。在把材料变成制品过程中，一个非常重要的中间环节就是“加工成型”，通过这个环节，结构和功能才能最终体现在一个制件上，这一环节对成本的降低，扩大材料的适用范围以及提高使用性能等方面关系重大。“我们在技术加工方面的研发，特别是在制件厂家的实施环节是滞后的，无法让好的材料加工成好的最终制品，这也是为什么国产材料身性能还好，但就是无法成为汽车配套的主流材料的原因。”北京化工大学塑料机械及工程研究所王克俭博士说道，“比如汽车的进气管可以用塑料材料代替原来的金属材料，国外已经采用一次三维吹塑成型的办法制造，而国内该技术仅停留在研发阶段，还没有企业用户来支持该加工工艺的产业化。”
    随着材料性能以及汽车要求的提高，一个制件已经不能仅体现出一个功能来了，而是很多功能的综合，一种材料已很难满足这种综合的要求，通过材料的复合来实现结构与功能的不同要求已是大势所趋。这些结构功能多重的复合，对制造加工提出了更高的要求。而国内在这个方向的研究需要加强，这也严重影响了有机材料在汽车工业中的应用。
    标准的缺失、制造工艺的落后，让原本就缺少选择权的零部件厂商难以青睐国产材料。
    目前，由于中国汽车企业大部分是合资企业，绝大部分汽车的零部件选择权并没有真正掌握在中国人手里，基本上是“谁的车就用谁的零部件”在这样的环境下，材料厂家想和汽车厂家联合做开发是比较困难的。而选用国产材料的为数不多的几家国内自主品牌厂家对外开放性不够，如奇瑞基本上是集中在自己公司内部做材料的研发，没有与国内的材料企业展开更多的合作，国内材料企业只能站在日渐膨胀的市场蛋糕边缘等待橄榄枝。

    对接轻量化需求
    受资源和环境因素的制约，轻量、节能的零部件一直是汽车业的研究方向。高强、轻质、高性能新材料及设计新的轻量化结构，必然成为汽车零部件材料的最佳选择。在轻量化的三条道路中，工程塑料和复合材料的减重节能结果明显优于高强度钢和铝镁合金。“随着汽车科技水平越来越高，工程塑料和复合材料将扮演越来越重要的角色，要紧紧把握住大方向，从满足汽车轻量化的要求角度挖掘更大的发展空间。”原科技部轿车材料项目专家组组长张贵学分析。
    张贵学认为，工程塑料、复合材料要想获得更大的应用，须从以下几个方面加强：首先要实现高效、大批量生产，如一汽大众配套厂引进了LFT－D这种的新成型工艺，提高了复合材料的成型效率，使复合材料在汽车方面的应用有了突破；其次，材料性能要稳定，只有性能稳定汽车厂商才能做规模化的生产设计；第三，低成本零部件一用就是几十万件，在成本上，可谓是分分计较，随着汽车行业的不断竞争，降价已经成为取得竞争优势的主要手段了，对于塑料、复合材料厂家来说，降低价格不应该是偷工减料，而要依靠技术创新，这个空间是很大的，结构可以设计，材料可以设计，工艺可以设计，装备可以设计，哪个环节都可以挖出一些潜力，实现降低价格并保证产品质量。
    张贵学还特别提出，在分析轻量化机遇的时候，不要忽视了新型电动车发展带来的新机遇。“在传统汽车向着轻量化发展的同时，新一代的电动车也步入了新的发展阶段，“十五”期间我国在研究电动车的心脏——动力方面取得了一些成绩，“十一五”期间，解决电动汽车性能的问题必然要逐渐提上日程，尤其是新能源车在减重方面的要求更加迫切，这对工程塑料和复合材料来说是个新的机遇。”陈一龙对这一新动向也深有感触，“国内外的混合动力汽车都比基型汽车重，国内某厂做的混合动力大客车自重增加了两吨多，而日本本田的混合动力轿车自重也增加了140公斤，现在他们努力的目标之一就是减重80公斤。由于电动车的批量不可能很快上去，而工程塑料有特殊的生产适应性，可以说工程塑料在电动车减重方面可能更有用武之地，工程塑料企业应该紧紧盯着这个方向，抓住这个机会。”
 
    把握健康趋势新机遇
    塑料与复合材料作为轻量化材料已经受到汽车行业的广泛关注和推崇，这是无庸置疑的，但环保健康趋势引发的材料新机遇正在引起业界的关注。“下一步，汽车材料技术的发展趋势会在重视节能、安全、零部件功能的基础上，逐步增加环保和可收回利用的要求，对于实现汽车内的环保要求，材料企业应当是大有可为。”陈一龙建议。
    如塑料特别是粘接剂的应用所引发的环保问题增多，尤其是新车里面有机物的含量非常高，其中有很多物质是致癌的，因汽车内空气污染患病的例子也屡见不鲜。“目前汽车厂家生产的新车车内空气存在污染，汽车室内空气的治理已提到日程上来。希望工程塑料的专家也要好好考虑这个问题，同粘接剂生产厂家进行更为密切的配合。”
    据北汽福田汽车股份有限公司配件公司技术科科长张传恩介绍，目前，工程塑料在国内汽车上的应用主要分两类，一时汽车非功能件，如内护版、轮罩、仪表台等覆盖件；另一类是功能结构件。现在，用的最多的还是非功能件，主要是满足人们对汽车可感知的一些性能要求如抗老化、防脆裂、弹性回复、防火阻燃、清洁、抗褪色、防变形等方面的要求。在功能件上国内还没有实质性的突破，没有得到推广和应用。
但是，国内材料从技术角度来说已经有一定的积累，如空气治理，国家从“十五”开始就给予了很大的支持，目前已经取得了很大的进展，今年，科技部和建设部又针对空气治理分别列了一个国家支撑项目和一个重大863项目，尽管汽车内的环境治理目前还没有明确列出，但这为汽车空气治理做了很多很好的技术、材料的储备。“材料业应该把握这一机遇，及早介入这一领域，说不定会在某个点上，某个小的局部领域上中国就可以做到领先国际一小步的水平。”陈一龙说。
    目前，国内的低档车较多的现实不容忽视，对于低档车来说，材料的使用归根结底还是成本的问题，功能与成本的矛盾在抗菌塑料的推广上已经有过验证。2003年SARS期间，日本的风神蓝鸟推出了具有抗菌除味功能的新车型，我国杭州业推出了具有除菌功能的公共汽车，具有抗菌功能的塑料借助这一特殊事件取得了一定的应用进展。“那时候，大家都比较感兴趣，但是03年以后就赶上了石油疯涨、汽车降价，导致了生产厂家对凡是增加成本的事情都不感兴趣，抗菌塑料在以后的发展中并没有得到更多的应用。”季君晖对此深有感触。
对此张传恩认为，对于功能件来说，工程塑料、复合材料将来一定要有比较大的技术突破，才能将现有材料替代，目前，它们还没有从可靠性、性能和指标上达到或超过现有材料的，当然，价格上也要比现有材料更具优势。工程塑料、复合材料将来能不能在汽车上有更多的应用，主要是看能不能有技术上的创新和突破，能不能更好的降低成本。

    满足回收要求
    对于工程塑料和复合材料在汽车领域的应用机遇，除了轻量化、环保之外，回收再利用的要求也为材料企业提供了难的商机。2006年2月，国家发改委、科技部和国家环保总局联合制定了《汽车产品回收利用技术政策》，强调用材的统一化和单一化，提出了严格的回收比例指标与时间限制，要求30％～40％的回收材料应当修复能用。张贵学指出，国家已经作出明确规定，废物利用的问题如果解决不了，汽车厂商将来就要淘汰出局。对于回收问题，工程塑料相对要好一些，比较难的是复合材料，因为复合材料主要是热固性材料，各国都在想办法来促进这种材料的回收。美国想要把玻璃钢没成粉作填料，后来发现成本特别高，日本的焚烧法以及英国采用的掩埋法，也都遇到了一些问题，现在日本又研究出用回收的复合材料烧水泥的方法，变废为宝，同时也解决了复合材料的回收问题。外卖已经跟科技部提议多次，建议将这一项目立项，一旦复合材料的回收问题解决了，在汽车上的应用就将减少一个门槛。
   “现在从国家的回收政策来说，已经把回收再利用的责任都压给了生产厂商，国内的材料工程研究机构应该结合主机厂的要求，帮主机厂开展材料的统一化，系列化工研究，以利用将来的回收，这也正是与汽车厂商建立合作的机会，主机厂也会非常乐意接受这种形式的合作。”陈一龙建议。
对工程塑料的回收利用问题，季君晖认为，中国在塑料的回收方面做的非常漂亮，但在回收料的应用方面问题却很多，回收料没有像国外一样进行分级，在汽车领域存在回收料使用比例太高的情况，如家电的回收料都是用了十几年以上的，直接用在了汽车结构甚至汽车保险杠上面，更有甚者，将汽车的保险杠上100％都用回收料做，这是很危险的。

    企业服务需延伸
    面对汽车工业新的需求商机，中国工程塑料、复合材料企业也正在做积极的调整。北京汽车玻璃钢制品总公司副总经理孙巍提出，随着汽车行业的发展以及竞争的加剧，复合材料行业应该从三个方面为主机厂提供更强的服务能力，一是大幅度缩短汽车行业的加工工序，降低制造成本，提供更大程度的总成供货；二是以低硬件投入、低成本的制造技术，支持汽车厂在同一平台上不同并行车的应用，这是因为各个汽车厂推出的新车型特别多，甚至有很多是年度车型，按常规批量模式实现成本太高，而复合材料是优选的替代或美化材料；三是在功能提高上发挥更大的作用，如重卡的发动机为了降低噪声，通过有吸音效果的乙烯酯SMC来替代原来的铝，为了提高安全性，会引进一些吸能性强的GMT、FTM纤维增强热塑性复合材料来减少对乘员的伤害。
    陈一龙也提出，以前材料是跟着汽车走，以后材料要逐渐向着与汽车共同发展也就是共同开发的方向走。现在，汽车厂要求材料部门做的越来越多，尤其是对于汽车厂家缺少研发实力的工程塑料和复合材料。将来，除了材料的性能外，当遇到其他问题时材料厂家能不能提供进一步的数据支持，这是材料特别是整个零部件厂商应该特别考虑的。以前，材料部门将材料供给汽车厂以后，都是要求汽车厂来解决这眼的问题，现在，最起码制件的部分应该是由材料部门来解决的。美国在这方面做的很好，汽车行业要选用材料的时候，他们所提出的问题，材料行业都有相应的数据可以提供。
    阿尔特（中国）汽车技术有限公司技术部总工程师徐行更担心的是阻碍国内材料企业发展的非技术因素。他曾经工作过的北京奔驰公司设计的真正具有自主知识产权的汽车是勇士牌二代军车即战地指挥车，完全采用全新的理念设计，一辆车上工程塑料和复合材料用量超过300公斤，包括顶盖、机器盖、翼子板以及内饰件、前后保险杠等。对于军车来说，配套是要求国产化的，甚至螺钉都要求国产化 。尽管他们一直抚植国内企业，帮其做技术攻关，但最终他们迫于无奈不得不放弃国内的企业而舍近求远选择了一家中韩合资企业作为长期的材料供货企业。“军车的保有量比全国产销量最大的捷达还多，而且10年之内不会被淘汰，这么好的商机国内企业却不能把握。这说明国内材料企业不仅是输在技术上，而且在服务上于国外企业差距太大，如何消除这种差距，是材料企业面临的一个课题。”徐行说。

    探索科技攻关新思路
    在产业界分析机遇准备应战的同时，集中全国力量进行科技攻关的呼声也日渐高起，据陈一龙介绍，国内哈飞、长安、吉利、奇瑞一批自主品牌厂家都成长起来了，年生产能力都已经达到70－80万辆，有的接近100万辆，对国产材料提出了很大的需求。合资企业迫于成本压力，对材料的选择也逐渐有所松动，特别是美国的汽车企业更希望同中国企业合作，福特、通用都有每年在中国采购百亿美元的计划，但只能实现一小部分。面对这样的历史机遇，从国家层面如何组织汽车配套材料的攻关研发是非常关键的。
    据张贵学介绍，我国在“九五”期间对汽车材料的科技攻关的思路是以材料单位为主体，汽车单位配合，材料企业攻关，因为大家都认识到汽车材料的攻关没有汽车行业的参与是不行的，必须科研、生产、使用三结合，但在组织落实上，却遇到了问题，让处于被选择地位的材料业向处于市场主导地位的汽车厂商发号施令，缺乏足够的市场机制于动力，造成费力作出的材料无法被有效应用。“十五”期间，由于对国内汽车产业缺乏信心，汽车材料也没能列入攻关计划。从去年开始，业内人士又开始了新的科技攻关模式的探讨，希望汽车材料能应势发展起来。
    陈一龙认为，为了提高材料成果应用转化率和企业应用新材料的积极性，如何结合汽车企业的需要组织材料应用的攻关势现在急需讨论的问题。目前的一个思路是以产品需要为龙头，材料综合应用技术为基础，多企业联合的材料科技攻关。也就是以产品设计分析为先导和落脚点，结合本企业条件集成应用各种轻量化材料与技术，实现有竞争力的整车轻量化节油目标，使国家、企业、用户利益得到统一，促进标准、数据库等共性技术的发展。这样，通过一个周期一个周期地向前推进，使材料技术的开发与产品开发紧密结合，相互促进，也使科技成果的开发与应用落在实处。目前，有关单位已经向科技部都提出了这种方案，不少专家也建议采用这种形式的立项。
    张林文说，去年到德国某汽车厂调研的时候，发现他们采取的是主机厂委托研究单位、设计单位、材料厂和加工装备企业联合设计的合作方式，在设计过程中就把材料、加工装备综合考虑了进去，新材料很容易被推广应用，加工问题也很快能解决。
科技部高技术研究发展中心战略研究部顾问邵立勤表示，目前工程塑料和复合材料还只是替代者的角色，国外在工程塑料方面的技术进步很快，如日本开发的塑料可以保证50年性能不变，让人们对塑料的最担心的老化问题有了新的认识，工程塑料、复合材料的应用将会使汽车的性能和价格有了大的改善，全塑料制成的车也有可能出现，这其中的科技含量很大。所以，我们应该根据汽车发展提出的要求，综合考虑，非常仔细的来策划一个发展战略。
    目前，科技部体改司已提出在科技攻关上组织战略联盟的思路。日前在中国汽车工程学会召开有关企业的座谈会，讨论用战略联盟的方式来推进轻量化材料共性技术的开发与应用问题，得到奇瑞、吉利、一汽红旗、长安等这些自主知识品牌的主机厂的积极响应，也受到鞍钢、宝钢、西南铝、玻璃钢研究院等材料生产与研究单位的欢迎，一种新的汽车材料科技攻关突围战已悄然拉开序幕。