【编者按】2010年9月3日,享有“汽车行业达沃斯”美誉的中国汽车产业发展论坛在天津滨海新区隆重举行。政府、行业以及企业高层领导将以多元化的会议模式围绕“中国汽车产业的转型升级”这一年度主题展开深入的讨论。在互动研讨环节与会嘉宾以“汽车零部件产业发展”为主题进行了热烈讨论,以下中国石化汽车行业技术合作中心副主任、中国石化北京化工研究院副院长乔金樑。
首先我想班门弄斧一下,谈谈车用材料的发展趋势。按照我们的理解,塑料的发展趋势主要是节能减排,并且是有利于环保和乘车人的健康,主要体现在下面三个方面。
第一,是汽车材料的轻量化,也就是越来越多的塑料代替金属,以更轻的塑料代替重一点的金属。
第二,汽车材料的单一化,就是我们常说的聚丙烯化。
第三,就是汽车材料的无害化,这个无害化首先对环境,然后对乘车人,我们每辆新车,不管多高档,只要进去一定有非常难闻的味,我们希望这种味越来越小。
塑料在汽车上确实越用越多,而且不但是装饰件,功能件也开始逐渐采用塑料。塑料中主要用什么塑料?这是国外公司做的22种车的分析报告,平均的重量是1.3吨,塑料占了12.5%。聚丙烯之所以在汽车中越用越多,一个是能耗低,是最为环保的塑料,聚丙烯生产中基本没有什么有害物体排放,是非常环保的生产方式,并且加工中比其他任何材料都节能,在比较低的温度非常容易地加工,应用中比较轻,实际上聚丙烯是所有塑料中比重最小也是最轻的塑料,所以运输中也是最节能的。再一个聚丙烯非常容易回收利用,所以聚丙烯在汽车塑料中是利用越来越多,无论是我们提到的所谓车用塑料一体化,还是欧洲提出的汽车废旧材料利用的95%的目标,要想达到,可能汽车塑料的聚丙烯化是未来重要的方向。日本车用的聚丙烯在所有车用得最高,达到37%。
中国石化不仅是燃料供应商,也是中国最大的合成树脂的生产供应商,09年我们的合成树脂产量达到一千多万吨,占到国产总量的54%。09年,我们的聚烯烃生产能力世界第二位,10年产能继续增加,其中聚丙烯有500多万吨。我们的聚丙烯一部分目前用在汽车上,去年有50万吨左右,今年上半年已经有26万吨,今年的量比去年的量有所增加。
在80年代,我们的催化剂技术就转让给了美国一个非常知名的公司,在那个年代,中国主要从国外买技术,我们这个技术已经开始向国外技术许可了,这个许可费好像到现在还没有中国的专利卖这么多钱。而且我们有非常基础研究的配套措施,比如高分子物理、结构表征和塑料加工技术,这上面显示的这些单元是新产品开发所离不开的。近年来我们可以说和主要的很多汽车公司都建立了不同水平、不同方式的合作关系,特别是我们的中国石化汽车行业合作中心成立以后,我们的关系变得越来越密切,比如说我们和丰田公司建立了定期的交流机制,我们和德国大众汽车公司也建立了非常紧密的合作关系,大众不仅是材料,大众的汽车中心实验室建在北京化工研究院的院内,我们有非常频繁的交流,真正做到了资源共享,并且合作开发一些汽车用的材料。
根据我们对汽车所用塑料的理解,我们近年来开发了多种车用塑料,特别是我现在准备讲到的这种高性能低成本的聚丙烯材料,我们希望用这些材料逐渐替代现有的通用材料。这个图上显示的五种材料都是我们有很大优势的独立开发,具有自主知识产权的新材料,这些材料我相信会对汽车的升级换代起一定作用。比如这里面提到第一个,高结晶聚丙烯是一种耐热的高钢性的材料,现在汽车中已经大量应用,只不过过去是进口的,现在用的是中石化生产的产品。高热度强度聚丙烯,汽车中用量虽然不大,但是它很贵,保险杆里衬的小块的防震聚丙烯要卖到10万一吨,主要是它的技术难度很大,国外采用二次加工的办法进行改性的办法,我们是直接生产的办法,生产成本大幅度降低。第三个是高流动高抗冲聚丙烯,我们不得不加一点过氧化物,使汽车的塑料有一些味道,现在我们已经可以开发不加讲解剂的聚丙烯,使味道可以大幅度减少。画红圈的主要目的是替代那些需要二次改性的产品。除此之外,我们还开发了汽车油箱专用树脂、耐划痕树脂。
首先谈谈刚才说到的反应器合金,汽车工业早期用量比较小,所以说汽车工业所用的大部分材料都是经过二次改性的,因为一个是过去我们聚丙烯的生产水平没有那么高,达不到汽车工业的要求,第二量也太小,不适于大生产装置生产。目前情况变化了,聚丙烯生产水平提高了,汽车用量也增大了,所以我们开发了用反应器直接生产的技术。因为通过二次改性的技术带来了成本高,能耗大,并且性能不稳定的问题。我们通过聚合技术以及非常特殊的专利技术,也就是我们的助剂技术,可以砍掉二次改性直接生产聚丙烯专用树脂,这个树脂有一些优势,比如比重小,可以比普通的保险杆材料小10%,并且流动性好,加工速度快,可以节省10%的时间,并且质量稳定。目前这个材料已经德国大众汽车公司的质量认证,目前正在商讨如何尽快在大众汽车上得到应用,主要问题需要新开模具。但是目前在国产汽车已经得到了应用。我相信不仅是汽车保险杆,将来很多部件都可以使用,这样可以提高汽车行业的竞争力。
第二种是耐划痕聚丙烯,这是汽车中用的比较特殊的材料,因为其中仪表盘、门内板大量采用聚丙烯,但是聚丙烯不耐划痕,到目前为止这个问题解决得还不够理想,如果克服的话,发现高档车上门内板、仪表盘容易脏。我们采取的办法是通过控制它的分子结构,利用独特的催化剂技术和配方技术,目前得到的耐划痕聚丙烯比目前使用的要好很多,目前正在德国大众公司进行全面的评价。
第三种是聚乙烯油箱,目前中国用的汽车油箱很多是聚乙烯的,但是材料目前还是进口的,所以成本比较高。我们中石化引进了美国CBC公司的聚乙烯生产技术,这个技术非常适合生产油箱专用料,通过它特殊的催化剂,这种油箱性能非常高。目前这个材料通过了长春实验室的3C认证,这个材料性能比较好,所以很容易通过低温6米的跌落实验。
第三是钢力强度聚丙烯,这是中石化的专利技术,现在主要用在顶棚用于放热层,国内拥护使用的成本非常高,希望通过我们的努力把这个成本大幅度降低,不仅在刚才提到的这些地方使用,在汽车其他的零部件也能够尽可能多采用这种材料,因为这种材料是环保的材料。
第四是刚才说到的高流动性低VOC含量的聚丙烯,VOC是有机挥发物,如果变成基本上没有可挥发物的材料,汽车里味道会大幅度降低。传统上为什么出现这种味道呢?主要是因为高流动性的树脂必须要加入过氧化物使它降解,这样会产生小分子的东西。目前我们开发的在聚合反应器内不通过降解,直接生产这种聚丙烯的技术,所以可以生产没有味高流动性抗冲的聚丙烯。如果开发成功的话,汽车内饰用的聚丙烯材料都可以做到无味化。
最后想提的是我们目前开发的非常成功的生物基,也就是可降解的塑料,应该说最大的拥护是发泡材料和薄膜,因为是最难回收的。目前我们已经成功开发了这两类材料,我们相信早晚这些材料会在汽车中得到应用,因为汽车中同样面临着材料的回收和降解的问题。比如薄膜,可能大家觉得在汽车用的不多,但实际上新车座位上都有薄膜,这些薄膜回收起来非常困难。
谢谢大家。