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        中國汽車復合材料的消費預期

        復合材料優異的耐腐蝕性、高強度與抗沖擊性,使其在航空航天、建筑、防腐、管道、水處理等領域廣泛應用。近年來,復合材料的應用領域更加廣闊,在汽車、新能源、橋梁建筑等市場大顯身手。
        盡管全球汽車行業幾乎都已陷入一片狼藉,但飛速發展的中國汽車工業讓復合材料供應商仍將這一領域看做最重要的市場。統計數據表明中國汽車復合材料的消費預期將增加至11.2萬噸左右,到2012年行業總值將超過40億人民幣。
        9月2-4日在上海召開的2009年中國國際復合材料工業技術展覽會上,拜耳材料科技重點展示其為中國汽車行業及其他行業所帶來的生態友好與可持續發展所作出的努力。
        拜耳材料科技在復合材料技術方面的開發為車用部件制造商提供了無限的選擇范圍,特別是先進的噴涂聚氨酯體系Baypreg®和Multitec®的應用體現了在減少燃料消耗、改善物理耐久性和抗碰撞等方面的優勢。這些開發典型地體現了拜耳材料科技聚氨酯系統業務的全球品牌BaySystems。
        拜耳材料科技亞太區聚氨酯業務部高級副總裁區慧華博士說:“拜耳材料科技致力於開發環境友好型的產品與技術,從而為中國政府的節能減排計劃提供支持。例如,我們的輕質復合材料技術的系列產品便是汽車行業的一個理想解決方案,能夠幫助客戶達到安全、節能的標準。”
        作為金屬、SMC(片狀模塑料)和熱塑性塑料等傳統材料的輕質替代品,Baypreg®能大幅減輕汽車零部件的重量(至每平方米三千克以下),與傳統材料相比重量減輕高達60%。
        與“輕質”汽車會危及乘客安全的觀念所不同的是,上述材料能夠將汽車零部件更為強勁永久地連結在一起,從而提供卓越的抗碰撞保護,并確保零部件破裂時不會留下鋒利的邊緣,事實上能夠提供更高的耐久性。例如,大眾Tiguan的行李箱底板是Baypreg F系統制造的輕質但十分強勁的剛性復合元件所制成。該系統不含溶劑,十分環保。
        拜耳材料科技聚氨酯系統還可滿足消費者對舒適與美觀方面的其他重要需求。作為傳統玻璃纖維增強塑料的替代材料,Multitec®可用於構建高質量的加固結構,且設計自由。例如,擁有完美而時尚外觀的Multitec®短纖維噴涂是制造行李箱外殼與擋泥板的理想之選。此外,經證實,Multitec®也是一種能夠提高生產效率和成本效益的材料。
        區博士解釋道:“隨著中國政府優先采取節能減排的舉措,例如將發動機容量低於1.6升的汽車銷售稅從10%降低至5%,以及生態保護區與基礎設施的發展,復合材料正在迅速成為主流技術和首選材料,特別是在汽車等關鍵行業。”
        創新的復合材料橋
        復合材料的應用領域究竟可以有多廣闊?帝斯曼公司在復合材料展上展出多種復合材料技術,涵蓋高速火車、汽車和風能等多個應用領域。該公司還特別展出了一系列應用於風電行業替代環氧的解決方案、拉擠樹脂和防腐樹脂技術。而帝斯曼公司本次展會的亮點之一是和FiberCore Europe(總部位於荷蘭的知名纖維增強塑料承重結構生產商)聯合為中國市場研制的新型復合材料橋。
        該復合材料橋在自重和載重能力上遠遠超越了傳統鋼鐵和混凝土材質的橋梁。新型復合材料橋采用了帝斯曼的樹脂材料,結合FiberCore Europe的InfraCore專利制造技術,由帝斯曼復合材料樹脂與FiberCore Europe花費四個月的時間建造完成。該橋梁專門針對中國市場設計,采用了中國傳統步行橋梁的扶手樣式。
        整個橋身采用了玻纖增強塑料復合材料,充分展示了復合材料賦予橋梁在自重、成本、環境以及設計靈活性和外觀質量上無可比擬的益處。新型復合材料橋的重量僅為相同尺寸和荷載能力的混凝土橋的5%,鋼鐵橋的20%。由於橋身自重變得更加輕盈,意味著橋的基座重量也可以隨之減輕,運輸也變得更加容易。
        另外,新型復合材料橋可以快速完成安裝,無需花費高昂的金額租用大型起吊裝置,也不會造成長時間的交通壓力。復合材料橋固有的浮力使其非常適合於水上和沼澤環境。
        最近由帝斯曼、FiberCore Europe和荷蘭經濟事務部對復合材料橋共同進行的生命周期分析研究顯示,復合材料橋對環境的影響遠低於混凝土橋,僅為鋼鐵橋梁的三分之一。
        相對於鋼鐵和混凝土結構,復合材料橋的使用壽命可以超過一百年,幾乎是傳統橋梁的兩倍。FiberCore Europe海外業務總監Mel Foster指出:“在高荷載結構,如橋梁上使用復合材料,滿足了橋梁自身結構更輕巧的需求,從而實現制造和施工更便捷,使用壽命更長,產生的碳足跡(Carbon Footprint)低,對環境影響也更小。”Foster補充說到:“我們的復合材料橋梁結構中含有大量的超承載設計,使其具有更大的通行負荷和更長的使用壽命。在中國展出的這座橋就是一個很好的例子。雖然只是一座人行橋,但它不僅可以承載六噸左右的應急車輛,甚至可以承受重達30噸的重型車輛。”
        帝斯曼看好中國復合材料市場前景
        帝斯曼在復合材料展會上的亮相充分體現了對中國復合材料行業的光明前景的信心,其公司高層管理團隊一直致力於增加中國市場的投資并密切關注其發展。
        帝斯曼復合材料樹脂總裁Michael Effiing表示:“我們是歐洲最大的專業樹脂供應商,在世界各地,尤其是中國,都取得了長足的發展。公司在中國市場的成長壯大得益於最近幾年不斷更新的戰略計劃、合作關系和投資走向。這一點將繼續納入我們為中國量身打造的增長與整合戰略。中國現在是、將來更是帝斯曼復合材料樹脂的重要作戰陣地。”
        帝斯曼復合材料樹脂在中國的上海和南京均設有分公司,并計劃繼續擴大其在中國的生產能力。該公司表示,它將於2010年進一步擴大上海帝斯曼中國園區的創新和研發能力。同時,位於南京的金陵帝斯曼樹脂有限公司—帝斯曼復合材料樹脂與中石化金陵石化公司的合資企業,計劃今年特殊樹脂的產能提高20%。
        帝斯曼復合材料樹脂亞洲區總監傅濤同樣強調中國市場的發展潛力:“盡管當前經濟形勢低迷,中國仍保持了良好的增長勢頭。當然,這離不開中國政府出臺的激勵機制。我們看到了復合材料因其重量輕、剛度好且為環保型產品,在多種工況應用中的寶貴機遇和不斷上升的需求。我們更看到了建筑和基礎設施行業的巨大潛力以及中國風能等更清潔、更可持續發展的能源供應的需求。”
        目前,帝斯曼完全有能力利用新一代結構樹脂和粘接膠制造更大、更輕、更可靠的風力發電機葉片。環氧樹脂材料曾一度主宰了傳統風力發電機葉片市場,為了縮短大型葉片的生產周期,生產商們一直尋求改變葉片設計和生產流程的新方法,同時實現纖維含量高、硬度佳、體積/體重比理想且生產成本低等要求。
        帝斯曼展出的替代環氧樹脂的方案,如Synolite® 1777系列產品,正是滿足了這種需求,并成功被風力發電機葉片市場采用。Synolite® 1777系列產品與玻璃纖維增強材料和優質的浸潤劑結合使用時,具備較高的機械特性和較低的材料成本;和環氧樹脂相比,其粘度更低,無需後期固化處理。這些特徵使加工流程更加迅速、簡便,實現了成本節約。
        葉片生產商得到的另一大好處是Synolite® 1777樹脂可以在帝斯曼南京工廠實現本地化制造。“本地化生產將成為選擇樹脂材料供應商的決定性因素之一。隨著大型葉片需求量上漲,從成本和物流角度看,運輸也成為重要問題。因此,本地化生產勢在必行。”傅濤如是說。
        高性能玻纖應用廣泛
        玻纖是復合材料中應用最為廣泛的增強填充材料,看似平常的玻纖針對不同應用各有其特殊需求。
        2009中國國際復合材料工業技術展覽會期間,美國歐文斯科寧公司展示了涉及隔層材料、屋頂材料、墻板、人造石板以及在運輸、電子、電信及其它高性能應用產品上使用的玻纖合成材料。
        展會期間的新聞發布會上,該公司復合材料大中華區總經理Jean-Marc Sinkora、復合材料全球大客戶銷售經理(中國)李建勇等高層管理人員分別做演講,從多個角度闡釋了歐文斯科寧的市場地位、中國戰略,以及其創新產品在節能環保、謀求中國工業可持續發展方面的強大優勢。
        Sinkora表示,中國目前已躋身為世界上最大的復合材料市場之一,歐文斯科寧對行業發展前景很有信心,也非常樂意協助中國的復合材料市場實現可持續發展。具體談及玻纖,他指出,去年中國的人均玻璃纖維消耗量僅為0.5公斤,目前大致已增長到人均0.6-0.7公斤的水平,但是相對於歐洲人均1.2-1.5公斤、美國人均3公斤以上的水平,差距還是客觀存在的,“這也充分反映了中國市場潛力的巨大程度,特別是當前全球經濟危機之下,中國經濟依然保持了快速發展,再加上不斷遞進的城市化進程,對包括復合材料在內的新材料需求量無疑是非常大的”。
        Sinkora還特別指出,該公司在服務於運輸行業用戶方面擁有成熟經驗,不僅汽車行業一直是歐文斯科寧在中國投入較多的一個領域,隨著中國對鐵路行業的投入與日俱增,該公司也會加大這方面投入,針對鐵路車輛制造和路軌應用引入更好的產品和解決方案。
        據介紹,歐文斯科寧目前在中國設有四家生產基地,分別在北京竇店、江蘇常州、浙江杭州和上海。其中,竇店的工廠不僅生產玻纖產品,還生產玻璃纖維織物以供應風能市場;位於常州的工廠也主要生產玻璃纖維織物,供應風能及其他相關市場;杭州工廠主營玻纖產品,近期剛剛擴產;而上海的生產基地則主要生產汽車相關產品,已全面服務於發展迅猛的中國汽車市場。

        3B的高性能玻纖具有針對不同應用的產品系列。
        3B公司作為一家復合材料業領先的增強熱塑和熱固用玻纖生產商,首次參加上海舉辦的復合材料展。本次展會上,該公司介紹了多種針對不同應用的玻纖新品,及其在風能、電氣絕緣、裝甲和車輛防護、高壓容器方面的應用。
        重點展示的產品包括Advantex™ 和HiPer-tex™的直接無捻粗紗和連續氈產品線,其中包括:
        - Advantex™直接紗 SE1500,用於與環氧樹脂結合,以增加其抗疲勞強度;
        - Advantex™直接紗SE8400LS(低孔隙),為高壓復合絕緣子專門設計,為拉擠工藝用玻纖;
        - Advantex™連續氈M8615,專為真空注塑工藝設計,應用於風力葉片生產;
        - Advantex™連續氈M8643,用於又寬又長又重或狹窄而復雜的零部件進行拉擠工藝;
        - 用作高壓容器應用的Advantex™直接紗,譬如壓縮天然氣瓶。Advantex™直接紗比傳統的E玻璃纖維擁用更高的耐腐蝕性能,現已被批準用於滿足ECE110,國際標準化組織11439 & NGV-2標準的高壓容器;
        - HiPer-tex™ B15直接紗,為硬復合裝甲應用而設計。比如復合防爆板、防彈板、裝甲車內部的防剝落涂層,執法車輛、保安車輛及輕質、價格低廉又具優異防護功能的海軍艦艇。
        與E玻璃纖維相比,HiPer-tex™玻璃纖維提供全面卓越的性能:30%較高的強度、17%較高的硬挺度、45%高應變能量、10倍的抗疲勞能力和30%的低線性熱膨脹。HiPer-tex™玻璃纖維在防彈應用上提供的這些優勢,完全能滿足FB4標準、北約標準化4569-2級和北約標準化4569-4級。

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