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沙特基础工业公司发布采用UDMAX™热塑性复合材料带材制造汽车门的生命周期评估结 ...

2018-3-12 13:06 403 0 来自: 汽车工艺与材料
简介
全球领先的多元化化工企业沙特基础工业公司(SABIC)在“2018年法国JEC复合材料展”上,发布采用了“连续性纤维强化热塑性复合材料(CFRTC)”——UDMAX™ GPP 45-70层合板的混合材料解决方案制造乘用车车门的最 ...
全球领先的多元化化工企业沙特基础工业公司(SABIC)在“2018年法国JEC复合材料展”上,发布采用了“连续性纤维强化热塑性复合材料(CFRTC)”——UDMAX™ GPP 45-70层合板的混合材料解决方案制造乘用车车门的最新生命周期评估结果。该材料系统旨在优化性能以符合严苛的能源和废物排放规定。通过外部认证的全生命周期评估(LCA),我们发现采用聚丙烯基材玻璃纤维增强复合材料制造的乘用车车门在两个关键环境范畴比金属乘用车车门性能更佳:全球增温潜势和累积能源需求。除了车门重量比钢、铝、镁制车门大幅降低以外,CFRTC材料制车门还具有更高的强度、更好的抗腐蚀性并可以采用注射制模法进行大批量生产。

  
  一项外部认证的生命周期评估(LCA)研究显示,采用沙特基础工业公司的热塑性复合材料制造的车门比金属车门有着更低的全球增温潜势和累积能源需求。
  
  “包括中国、日本和欧盟的一些国家在内的许多国家已经宣布在不久的将来将加强对汽车尾气排放的监管,”SABIC汽车行业全球负责人Scott Fallon表示。“这些即将发生的改变使人们更为迫切地需要能减轻部件重量而不降低性能的先进新型材料。”
  
  SABIC技术与创新部门的研究专家Nikhil Verghese补充道:“这一生命周期评估结果显示了与金属相比,SABIC领先的热塑性复合材料方案能更有效地减少碳排放和能源足迹。 我们鼓励客户在为汽车部件选择材料时考虑这些数据。”
  
  在欧盟国家,到2020年,95%的乘用车每公里二氧化碳(CO2)排放量必须低于95克,到2021年要实现100%符合规定。1中国和日本的要求分别为到2020年,乘用车每公里二氧化碳(CO2)排放量分别低于117克和122克。
  
  评估参数和评估结果
  
  此次生命周期评估按照 ISO 14040/44标准开展,对用热塑性基体复合材料制造的乘用车(一辆普通轿车)侧门和用钢、铝、镁制造的普通车门进行了比较,前者车门材料由玻璃纤维增强的热塑性树脂注塑成型复合UDMAX™ GPP 45-70带材嵌件构成。根据设计规范,UDMAX™带材先转换为层压板,然后用SABIC的STAMAX™长玻璃纤维增强聚丙烯产品注塑到基底板的两侧,形成一个混合材料系统。车辆运行的参数是基于三个动力系统——内燃系统、插入式混合动力系统、电动系统,在“新欧洲驾驶循环”工况下,汽车寿命超过20万公里。
  
  内燃动力系统的评估结果表明,采用热塑性复合材料的车门比三种金属材质的车门有着更低的全球增温潜势:比钢制车门低26%,比铝制车门低21%,比镁制车门低37%。混合动力汽车和电动汽车的数据略有差别。
  
  在累积能源需求方面,内燃动力系统的热塑性复合材料车门与金属车门相比同样具有更低的数据:比钢制车门低10%,比铝制车门低13%,比镁制车门低26%。同样,混合动力汽车和电动汽车的数据略有差别。
  
  产生这些结果的主要原因是以UDMAX™ GPP为基础的层压板作为该应用的一部分具有较轻的重量:  
  • 比钢制轻40%  
  • 比铝制轻15%  
  • 比镁制轻7%
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