材料在减少对化石燃料的依赖中至关重要

根据杜邦汽车和汽车工程师协会 (SAE) 对设计工程师的调查,95% 的人表示材料在帮助汽车行业解决燃料经济性和排放挑战上将发挥越来越重要的作用。

此外,81% 和 59% 的受访者分别表示,电池开发和动力系统将是最大的受益方。

500 多位 SAE 会员对此次由杜邦委托 Signet Research, Inc., Cliffside Park, N.J. 进行的调查作出了回应。其中一半代表汽车制造商,另一半代表供应商。

Graph showing changing opinions on the importance of materials to a product's success.
"燃料经济性和排放法规对几乎每种车辆系统的设计都提出了挑战,材料已成为设计必不可少的一部分," 杜邦全球汽车技术总监 David Glasscock 博士说。杜邦的两项主要计划包括用于下一代混合动力与电动车辆电池及绝缘系统的材料和用科学驱动的创新,以及旨在大大降低所有车辆系统的质量的高级金属替代计划。


材料对于取得成功的重要性

减少对化石燃料的依赖

93%(比五年前的 60% 高出很多)的受访者说,环保法规正在影响车辆设计。61% 的受访者表示,为了满足法规要求,行业将继续推动发动机小型化并增加动力提升技术,51% 的受访者表示将开发混合动力与电动动力系统,而 28% 的受访者表示要依靠轻型结构材料。

  Results of a survey regarding which automotive systems will be used to meet emerging automotive regulations.
Glasscock 说,发动机小型化 - 用 4 缸发动机提供 6 缸的性能 - 需要许多动力增强技术,例如涡轮增压器,这会使温度和压力变得更高,并形成腐蚀性很强的化学环境。

今年,杜邦推出了一系列长期耐热型 Zytel® PLUS 尼龙树脂产品,并被 General Motors 迅速采用,生产出备受赞誉的发动机罩,下月还将在欧洲通过一款废气再循环 (EGR) 系统实现商业化。"这个行业迫切需要这些如何满足新法规要求?                                           能长期抵御热老化的塑料和弹性体,以避免回到使用昂贵的、更重的金                                                                                      属的老路上," Glasscock 说。杜邦™ Nomex® 品牌纤维能为涡轮增压器中的关键软管提供独特的保护,使其免于极高的温度和压力影响,从而实现可靠的性能并延长使用寿命。

混合燃料和混合电动车辆

去年,杜邦推出了第一块纳米纤维聚合物电池隔膜,该隔板有助于提高锂离子电池的性能和安全性。杜邦™ Energain™ 电池隔板能使功率提高 15% 至 30%,使电池寿命提高 20%,并且在高温下表现稳定,从而能提高电池安全性。电池能量提高了,驾驶员一次充电行驶的距离就更远,加速更快、更安全。

降低重量

Glasscock 表示,"随着越来越高的燃料成本和法规要求推动着车身减重,对复合材料和塑料的需求变得非常急迫。"他解释说,"例如,如果今年计划生产的约 7 千万台轻型汽车发动机在已知发动机舱盖下应用中采用塑料而非金属,那么我们在交通运输中可以节省 2.4 亿加仑燃料,或 9 百万桶原油。"

呈现增长态势的材料

目前杜邦所做的减重工作包括采用其他的耐高温和耐化学腐蚀材料,用以取代发动机和动力传动系统中的金属,以及用在底盘和车身系统中的突破性轻型结构材料,这有望使重量减轻两位数。

"很明显差距很大,但全球合作开发计划无疑能加快解决这一问题," Glasscock 指出此调查报告中洋溢的乐观态度。

注意差距 - 越来越乐观的态度

据 53%(比目前的 36% 高)的受访者说,在五年后,该行业将能够抵御市场波动。52% 的受访者表示,取得成功的关键是在整条价值链中建立合作关系,并更加关注消费者。

"工程师们当然知道如何制造燃料效率高的汽车,但难题是如何制造消费者能负担得起并特别喜欢的汽车," Glasscock 说,"这是汽车行业的一个关键时期,也是将杜邦经验丰富的技术开发人员团队与我们客户的最佳技术思想相结合的最好时机,有望通过创新减少对化石燃料的依赖。"