玻璃钢/复合材料在汽车工业中的应用新进展
摘 要：本文主要介绍了玻璃钢/复合材料近几年在我国轿车、客车和载货车等方面的应用进展情况。
1 前 言
汽车工业是我国国民经济的支柱产业，近几年来已取得迅猛的发展。汽车工业的快速发展导致了汽车保有量的急剧增加，同时也给社会带来了三大问题：能源匮乏、环境污染和安全问题。汽车节能、环保、安全既是国际汽车技术的发展方向，也是我国汽车产业政策的要求。减少燃料消耗和降低对环志的污染已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。实现汽车轻量化，是节省能源的有效的途径之一，也是国际先进汽车制造商所追求的重要目标。汽车轻量化一方面决定于材料工业的发展，另一方面取决于提高汽车性能。采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径，如选用铝、镁、钛等合金、高强度钢、工程塑料和复合材料等，用以制造汽车车身、底盘、发动机等零部件，可有效减轻汽车自重，提高发动机效率。据估计，汽车重量每减轻10%，就会节省6~8%的燃料。
作为构成汽车以塑代钢的重要轻量化材料-玻璃钢/复合材料，与汽车节能、环保、安全有着密不可分的关系。采用玻璃钢/复合材料制造汽车车身壳体及其他相关部件，是使汽车轻量化有效的途径之一。玻璃钢/复合材料的问世，为汽车造型设计提供了重要的变革条件，利有其设计自由度大和成型方便的特点为汽车产品造型、功能增添了新奇与美感，实现汽车车身流线型的设计理念，同时，玻璃钢/复合材料还具有安全、低噪音、保温隔热等优良性能。由于汽车的质量减轻，滚动阻力减少，进而取得降低油耗、节约能源、减少环境污染以及保证安全等一系列效能。
到20世纪80年代中后期，随着我国汽车发展政策的重大转型以及国外先进汽车技术和资本的引入，汽车复合材料的应用随着我国汽车工业的蓬勃发展取得突破，逐步改变了原有传统手糊工艺单一作业模式，通过技术引进与消化吸收融入了SMC、RTM、喷射等工艺技术，形成了一定规模化生产技术与能力，零部件质量大幅提高，汽车主机厂对汽车复合材料认同度大大增强。我国汽车复合材料的大规模应用始于引进车型上，也在自主开发的一些车型上得到应用，尤其在近几年来取得了长足发展，但总体来说与发达尚有距离。据估算，目前我国玻璃钢/复合材料年产量已超200万t，但汽车复合材料的年用量仅为十几、二十万吨，所占比例较小，而且由于汽车复合材料厂家普遍规模较小，创新发展能力不足。
2 玻璃钢/复合材料在轿车方面的新应用
目前我国轿车生产仍然以进口车型为主，主要分为美系、欧系与日韩系。另有一些完全的自主品牌，如吉利、厅瑞、长城、猎豹等。进口车型的复合材料部件基本沿用原厂设计，部分实现本地化生产配套，但相当一部分部件依然需要KD件进口。国产品牌轿车上复合材料部件还较少使用。[-page-]
近年新应用实例：①北京奔驰300C油箱副隔热板(乙烯基酯SMC)；②北汽二代军车-勇士系列(图1)的硬顶、发动机盖、翼子板(手糊FRP)、前后保险杠、蓄电池托架(SMC)等；③郑州日产锐骐(SUV)顶饰件总成、中隔窗、又开式后门(SMC)；④东风雪铁龙标致307和上海大众Polo前端支架(LFT)；⑤上汽荣威的底部导流板(SMC);⑥上海通用别克凯悦、君悦的天窗板(SMC)、后靠骨架总成(GMT)；⑦上海大众帕萨特B5底部防护板(GMT)；⑧南汽名爵(MG)车顶(SMC)；⑨奇瑞在新车型开发中设计使用SMC制造车门；⑩以BMC注射为主导工艺的车灯反射罩在多个新车型中得到应用；⑾短纤维玻纤增强热塑性塑料(如PP、PA)部件得到快速应用。
3 玻璃钢/复合材料在客车方面的新应用
玻璃钢/复合材料在国内大型、豪华客车中均有应用，几乎囊括如厦门/苏州金龙、西沃、安凯、郑州宇通、丹东黄海、福国欧V等所有客车厂家的所有车型，涉及应用部件有前后围、前后保险杠、翼子板、轮护板、裙板(侧围板)、后视镜、仪表板、仓门板等。由于此害客车部件种类多、较大、量小，一般采用手糊/喷射或/RTM工艺成型。
在中小型客车中，玻璃钢/复合材料也有广泛应用。如南京依维柯都灵V系列车的SMC豪华面罩、电动门总成、三角窗总成、后行李厢门总成和FRP后围总成等；依维柯军用客货两用改装车的发动机盖(手糊)等。
近年来，玻璃钢/复合材料在微型客车领域应用有所增加，而且有应用SMC、RTM工艺逐步替代传统手糊工艺的趋势。
国内开发主导用于公交客车使用的复合材料CNG气瓶，主要采用金属内衬缠绕技术制造，“十五”期间产量逾14万只。[-page-]
4 玻璃钢/复合材料在载货车方面的新应用
随着载货车技术的引进、消化、吸收以及自主创新，近年来国内载货车技术得到很大的提高、优化与改进，同时随着国民经济的高速发展带来的市场驱动引起载货车产量的不断攀升，玻璃钢/复合材料在载货车中取得了突破性的应用，尤其在中重型卡车方面。以SMC、RTM为主导的复合材料应用尤为活跃，涉及驾驶室顶盖、前翻转盖板、前围面罩、保险杠、翼子板、侧围护板、脚 踏板、轮罩及其装饰板、门下装饰板、前围装饰罩、导风罩、导流板、导流罩、侧裙板、杂物箱以及发动机部件等。
近几年来，投入批产的重型载货车新车型包括：角放J5和J6、东风天龙、重汽“华活”和“豪泺”、北汽福田“欧曼ETX”、陕汽“德御”和“德龙F3000”、重庆红岩“霸王”和“斯达-斯太尔”、东风柳汽“新霸龙”(507)、洛阳福赛特“福德”、镇江华菱重卡、安徽精功重卡、江淮格尔发、金华青年“曼”、南汽凌野等，在车身件上大量使用了玻璃钢/复合材料，主要以SMC为主，辅以RTM、喷射和手糊等工艺技术，成为近年来玻璃钢/复合材料在汽车业中的应用拓展的亮点。图2为北汽福田欧曼ETX重型载货车典型应用示例。
相对于国内重型载货车火爆的市场需求和开发冲劲而言，中、轻型载货车和皮卡市场相对萎缩，玻璃钢/复合材料的应用情况有下降趋势。
采用FRP内外板内夹聚氨酯泡沫材料生产的冷藏车箱体等，使用量比较平稳并略上升趋势。[-page-]
5 结束语
汽车工业一直是新材料、新工艺、新设计和新组装概念的推动者，我国汽车工业的快速发展带动了玻璃钢/复合材料的创新性发展。进入21世纪后，汽车复合材料无论在材料开发应用方面、工艺技术发展方面、制品应用拓展方面都取得了长足的进步，同时也为进一步推动玻璃钢/复合材料在我国汽车工业中扩大应用领域、增强与传统的汽车材料(如金属、工程塑料等)的竞争力奠定良好的基础。
1 前 言
汽车工业是我国国民经济的支柱产业，近几年来已取得迅猛的发展。汽车工业的快速发展导致了汽车保有量的急剧增加，同时也给社会带来了三大问题：能源匮乏、环境污染和安全问题。汽车节能、环保、安全既是国际汽车技术的发展方向，也是我国汽车产业政策的要求。减少燃料消耗和降低对环志的污染已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。实现汽车轻量化，是节省能源的有效的途径之一，也是国际先进汽车制造商所追求的重要目标。汽车轻量化一方面决定于材料工业的发展，另一方面取决于提高汽车性能。采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径，如选用铝、镁、钛等合金、高强度钢、工程塑料和复合材料等，用以制造汽车车身、底盘、发动机等零部件，可有效减轻汽车自重，提高发动机效率。据估计，汽车重量每减轻10%，就会节省6~8%的燃料。
作为构成汽车以塑代钢的重要轻量化材料-玻璃钢/复合材料，与汽车节能、环保、安全有着密不可分的关系。采用玻璃钢/复合材料制造汽车车身壳体及其他相关部件，是使汽车轻量化有效的途径之一。玻璃钢/复合材料的问世，为汽车造型设计提供了重要的变革条件，利有其设计自由度大和成型方便的特点为汽车产品造型、功能增添了新奇与美感，实现汽车车身流线型的设计理念，同时，玻璃钢/复合材料还具有安全、低噪音、保温隔热等优良性能。由于汽车的质量减轻，滚动阻力减少，进而取得降低油耗、节约能源、减少环境污染以及保证安全等一系列效能。
到20世纪80年代中后期，随着我国汽车发展政策的重大转型以及国外先进汽车技术和资本的引入，汽车复合材料的应用随着我国汽车工业的蓬勃发展取得突破，逐步改变了原有传统手糊工艺单一作业模式，通过技术引进与消化吸收融入了SMC、RTM、喷射等工艺技术，形成了一定规模化生产技术与能力，零部件质量大幅提高，汽车主机厂对汽车复合材料认同度大大增强。我国汽车复合材料的大规模应用始于引进车型上，也在自主开发的一些车型上得到应用，尤其在近几年来取得了长足发展，但总体来说与发达尚有距离。据估算，目前我国玻璃钢/复合材料年产量已超200万t，但汽车复合材料的年用量仅为十几、二十万吨，所占比例较小，而且由于汽车复合材料厂家普遍规模较小，创新发展能力不足。
2 玻璃钢/复合材料在轿车方面的新应用
目前我国轿车生产仍然以进口车型为主，主要分为美系、欧系与日韩系。另有一些完全的自主品牌，如吉利、厅瑞、长城、猎豹等。进口车型的复合材料部件基本沿用原厂设计，部分实现本地化生产配套，但相当一部分部件依然需要KD件进口。国产品牌轿车上复合材料部件还较少使用。[-page-]
近年新应用实例：①北京奔驰300C油箱副隔热板(乙烯基酯SMC)；②北汽二代军车-勇士系列(图1)的硬顶、发动机盖、翼子板(手糊FRP)、前后保险杠、蓄电池托架(SMC)等；③郑州日产锐骐(SUV)顶饰件总成、中隔窗、又开式后门(SMC)；④东风雪铁龙标致307和上海大众Polo前端支架(LFT)；⑤上汽荣威的底部导流板(SMC);⑥上海通用别克凯悦、君悦的天窗板(SMC)、后靠骨架总成(GMT)；⑦上海大众帕萨特B5底部防护板(GMT)；⑧南汽名爵(MG)车顶(SMC)；⑨奇瑞在新车型开发中设计使用SMC制造车门；⑩以BMC注射为主导工艺的车灯反射罩在多个新车型中得到应用；⑾短纤维玻纤增强热塑性塑料(如PP、PA)部件得到快速应用。
3 玻璃钢/复合材料在客车方面的新应用
玻璃钢/复合材料在国内大型、豪华客车中均有应用，几乎囊括如厦门/苏州金龙、西沃、安凯、郑州宇通、丹东黄海、福国欧V等所有客车厂家的所有车型，涉及应用部件有前后围、前后保险杠、翼子板、轮护板、裙板(侧围板)、后视镜、仪表板、仓门板等。由于此害客车部件种类多、较大、量小，一般采用手糊/喷射或/RTM工艺成型。
在中小型客车中，玻璃钢/复合材料也有广泛应用。如南京依维柯都灵V系列车的SMC豪华面罩、电动门总成、三角窗总成、后行李厢门总成和FRP后围总成等；依维柯军用客货两用改装车的发动机盖(手糊)等。
近年来，玻璃钢/复合材料在微型客车领域应用有所增加，而且有应用SMC、RTM工艺逐步替代传统手糊工艺的趋势。
国内开发主导用于公交客车使用的复合材料CNG气瓶，主要采用金属内衬缠绕技术制造，“十五”期间产量逾14万只。[-page-]
4 玻璃钢/复合材料在载货车方面的新应用
随着载货车技术的引进、消化、吸收以及自主创新，近年来国内载货车技术得到很大的提高、优化与改进，同时随着国民经济的高速发展带来的市场驱动引起载货车产量的不断攀升，玻璃钢/复合材料在载货车中取得了突破性的应用，尤其在中重型卡车方面。以SMC、RTM为主导的复合材料应用尤为活跃，涉及驾驶室顶盖、前翻转盖板、前围面罩、保险杠、翼子板、侧围护板、脚 踏板、轮罩及其装饰板、门下装饰板、前围装饰罩、导风罩、导流板、导流罩、侧裙板、杂物箱以及发动机部件等。
近几年来，投入批产的重型载货车新车型包括：角放J5和J6、东风天龙、重汽“华活”和“豪泺”、北汽福田“欧曼ETX”、陕汽“德御”和“德龙F3000”、重庆红岩“霸王”和“斯达-斯太尔”、东风柳汽“新霸龙”(507)、洛阳福赛特“福德”、镇江华菱重卡、安徽精功重卡、江淮格尔发、金华青年“曼”、南汽凌野等，在车身件上大量使用了玻璃钢/复合材料，主要以SMC为主，辅以RTM、喷射和手糊等工艺技术，成为近年来玻璃钢/复合材料在汽车业中的应用拓展的亮点。图2为北汽福田欧曼ETX重型载货车典型应用示例。
相对于国内重型载货车火爆的市场需求和开发冲劲而言，中、轻型载货车和皮卡市场相对萎缩，玻璃钢/复合材料的应用情况有下降趋势。
采用FRP内外板内夹聚氨酯泡沫材料生产的冷藏车箱体等，使用量比较平稳并略上升趋势。[-page-]
5 结束语
汽车工业一直是新材料、新工艺、新设计和新组装概念的推动者，我国汽车工业的快速发展带动了玻璃钢/复合材料的创新性发展。进入21世纪后，汽车复合材料无论在材料开发应用方面、工艺技术发展方面、制品应用拓展方面都取得了长足的进步，同时也为进一步推动玻璃钢/复合材料在我国汽车工业中扩大应用领域、增强与传统的汽车材料(如金属、工程塑料等)的竞争力奠定良好的基础。
