日本nccPrime项目将ASR废料转化为汽车复合材料，小野测器提供NVH测试支持。该技术响应欧盟ELV法规对再生塑料含量的强制要求，为汽车废料高值化利用提供新路径，但金属污染和VOC问题仍需解决。

汽车行业的回收难题

汽车行业已经解决了报废汽车回收的大部分难题——但有一个部分几十年来一直无法找到实用的解决方案。当报废车辆通过工业粉碎机时，金属会干净地进入成熟的回收流。车辆重量中剩余的20%到25%——由塑料、橡胶、泡沫、玻璃纤维和纺织品的碎片组成的致密、异质的混合物——几乎无处可去。这部分被称为汽车粉碎残渣（ASR）。

为什么ASR难以进行材料回收

核心障碍在于其异质性。传统的塑料回收要求在再加工前按类型对聚合物进行分类——混合塑料会产生受污染、结构脆弱的材料。ASR含有数十种聚合物等级、橡胶化合物、纤维成分和无机污染物，全部混合在同一个粉碎物料中，使得在大规模情况下进行分类在经济上和技术上都非常困难。

2005年1月，日本实施了《报废汽车回收法》，使汽车制造商和进口商直接负责ASR的回收和能源回收。结果是建立了世界领先的报废汽车（ELV）处理基础设施——但该框架下的“回收”主要意味着焚烧，回收材料的热能而非其物理物质。将ASR分类回可重复使用的聚合物仍然不切实际。

6月29日，欧盟通过了《报废汽车法规》。该法规规定，每种新车型在生效后六年内必须包含至少15%的再生塑料，十年内提高到25%——其中至少20%的再生含量必须专门来自报废汽车。合规窗口实际上在2028年左右开启，并在2030年代逐步收紧。这是立法首次不仅阻止ASR填埋——还创造了市场需求，使该材料在新车辆中变得有用。

3R复合材料项目

nccPrime——正式名称为“可回收创新材料实验证明项目”——于2023年10月启动，是一个产学研合作项目。其核心概念将三类难以回收的汽车材料视为互补的输入，而不是需要单独解决的废物问题。

“3R”指的是三种回收流：ASR衍生材料、回收热塑性树脂（主要是回收聚丙烯）和从报废碳纤维增强塑料部件中回收的再生碳纤维（rCF）。使这可行的工程见解是刻意分离结构功能。

制造过程分两个阶段进行。首先，ASR被粉碎并捏合到回收热塑性树脂中，形成复合颗粒。该过程不试图将ASR的聚合物部分分类为均匀等级——这一步骤历来使ASR材料回收不经济——而是将异质性作为设计输入接受。复合的ASR-树脂材料通过双色成型工艺形成成品部件的结构核心，外层由回收热塑性树脂提供。另外，再生碳纤维被加工成热塑性CFRP带。然后将这些带层应用于成品部件的目标区域——刚度和强度要求最高的位置，如碰撞结构法兰或面板连接点——机械性能保证不是来自ASR核心，而是来自rCF增强。

这种架构实际上是一种分工：让再生碳纤维承担结构载荷；让ASR复合核心以最低成本和最大回收含量提供体积。这完全绕过了分类问题，要求材料做与传统聚合物回收不同的事情。

该工艺与多种制造方法兼容，包括注塑成型、压缩成型、纤维带放置和集成LFT-D（长纤维热塑性直接）成型——其中最后一种方法在该中心在nccPrime计划启动之前，在之前的NEDO-ISMA计划下花了十年时间开发。

声振测试的挑战

对于考虑使用3R复合材料车身面板或碰撞结构的制造商来说，NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能问题不是装饰性的。一个与前任不同的面板，或在意外频段传递道路噪音的面板，无论其回收含量或结构强度如何，都是不可接受的。小野测器的测量技术将应用于3R复合材料。

具体到3R复合材料，测量挑战比原始均质材料更为艰巨：因为ASR复合原料因粉碎的车辆不同而批次不同，材料的性能不会恒定。测量计划必须确定3R复合材料结构的平均行为和该变异性的统计边界——这比测试单一来源的原始聚合物更复杂的表征任务。

未解决的挑战与前景

该项目对尚未解决的问题持坦诚态度。ASR中的金属碎片代表加工风险：比聚合物更硬的颗粒如果不在上游去除，可能会损坏注塑和复合设备。该项目将快速检测排除的残留部分——特别是金属污染物——确定为所需的相关技术。ASR中的挥发性有机化合物（VOC）含量引起气味问题，汽车内饰应用需要解决。而且，与实验室成型试验相比，生产规模的加工可靠性尚未得到证明。

应用包括外部树脂组件、碰撞结构和外部面板部件——这些部件类别中，再生塑料含量计入欧盟法规的要求，轻量化性能和记录的材料特性的结合可以同时满足工程和合规需求。