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提高汽车中再生塑料的比重,沃尔沃在路上

来源:荣格国际塑料商情 发布时间:2019-10-29 438
塑料橡胶材料处理、计量与检测模具及零件原料及混合物其他其他添加剂及母粒塑料加工设备电子芯片电子芯片设计/电子设计自动化(EDA)设计/电子设计自动化(IP类软件) 技术前沿
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凭借雄心勃勃的目标和原型车,这家瑞典汽车制造商致力于提高汽车中再生材料的比重。从2025年起,沃尔沃的每辆新车将包含25%的再生塑料。这样,汽车制造商的目标不仅是将自己,而且还要将其供应链带向可回收利用的方向。它能成功吗?沃尔沃推出的首款原型车引起了热议。
虽然只是一台原型车,但这台配备插电式混合动力T8双引擎的中型沃尔沃XC60堪称一项真正庞大的开发任务,这一点仅通过开发数据即可一目了然。这台SUV看起来与该系列车型完全相同,但在短短六个月的开发时间内,制造170个部件、总重量为60公斤塑料已被再生材料取代(标题图)。这占所有内部组件的三分之二。约有40家供应商参与了该项目。在2019PIAE会议上发表的演讲中,瑞典哥德堡的沃尔沃汽车集团的聚合物材料应用技术专家SandraTostar博士表示:“最重要的是,我们实践了大量的风险管理。”该项目中使用了消费及工业用废弃料。不过,据Tostar博士介绍,常规材料评估尚未全部完成。
 
标题图:原型车中的170个部件已被再生塑料取代(© Volvo Cars)
 
采用再生塑料的沃尔沃XC60是在3月份于哥德堡举行的海洋峰会上发布的,这里是沃尔沃海洋游艇赛的终点站(图1)。原型车的展示旨在表明沃尔沃的决心。这家汽车制造商提出了自己雄心勃勃的计划,即在2025年后,每一款新推出的沃尔沃车型中,至少有25%的塑料将采用再生材料。应注意的是,这不是指每个部件的四分之一,而是指车辆中塑料总含量的四分之一。这罩下的风扇皮带罩,Daplen ME225SY含有25%的消费回收材料,用于内、外部应用(左/右手动皮带盖、D柱上部、尾门窗框盖、三角警示架箱盖)。
 
图1、对沃尔沃XC60进行了可行性研究。在短短6个月的开发时间里,这台中型SUV上60公斤的塑料部件被再生材料取代(© Volvo Cars)
 
根据其自身信息,塑料复合材料生产商Rondo PlastAB(隶属于Polykemi集团,位于瑞典伊斯塔德)为诸如空气管道、无线电和显示器后的中控台、轮拱衬垫和行李箱盖等部件提供复合材料。Rondo生产的再生复合材料所用原材料来自工业用以及消费废弃料。即使对于真空箱等工程部件,也100%采用了来自索尔维的工业用聚酰胺废料。例如,这些回收原材料包括制造所气囊产生的高品质尼龙边角料,并由索尔维公司在technyl-for-earth品牌下销售。仪表板盖板用PP生产,包括50:50混合包装废弃物和报废车辆(ELV)切碎机成分。该部件由IAC集团制造。
 
接下来的步骤和有待突破的挑战
 
沃尔沃的例子展示了在汽车中再生材料可以用来做什么。“高质量、高产量和高价格是批量生产面临的主要挑战。”Sandra Tostar博士指出,尤其是IRNC再生工程塑料,比原生材料要贵得多。此外,欧洲化学品法规REACH也加大了废料进入市场的难度。最初的方法是只使用来自欧盟的再生材料(参见上文中的Borealis材料)。与所有回收应用一样,按照规定的质量持续供应足够的材料是一个挑战,考虑汽车批量生产所要求的常规数量和生产时间尤其如此。供应商首先关心的是沃尔沃打算为再生材料支付什么样的价格。以前认为废料成本低廉的看法早已不适用了。首先,围绕回收利用建立起了一个常规市场,包括回收料本身的成本。其次,汽车需要的是升级再造的技术部件,而非降级回收。更高的成本对高档SUV的影响可能小于对小型车的影响。但是,如果没有更高的价格,无论是收集、分类的组织成本,还是技术升级的成本都是无法合理负担的。此外,关于如何合理衡量“可持续性”也存在争议。这个术语不仅包括循环利用,还包括减少能耗、水耗以及CO2排放。因此,这方面的一个关键问题是,汽车在哪里、以及在多大程度上可以减少CO2排放:在生产过程中、通过使用再生材料、还是在使用阶段?例如,通过轻质高性能材料和复合材料?在这里不可避免地要进行权衡,这也加大了合理立法和鼓励“可持续概念”的难度。
 
关于在汽车中广泛使用再生材料的许多问题尚未得到解决。不过,沃尔沃正在发起攻势,并已说服一些供应商参与。在瑞典,回收利用是一个非常热门的话题。据工程师Tostar介绍,这方面的研究和开发正在得到大力鼓励。下一步必须为回收材料确定更精确的材料和模拟数据。到目前为止还没有这类数据,这使得组件和工艺设计变得十分困难。
 
 
这只是个开始
 
去年年中,沃尔沃汽车还宣布将在2019年底前禁止在所有办公室、食堂以及全球活动中使用一次性塑料用品。更重要的是,从2019年起,每一个新沃尔沃系列都将推出一款电动车型,而到2025年,所销售的每一款沃尔沃汽车都将是全电动车型。这家瑞典高档汽车制造商还计划到2025年实现气候中性生产。在瑞典Skövde的发动机工厂自1月份以来就一直保持气候中性。
 

 

 

编辑:Franziska Gründel

本文翻译自Kunststoffe International杂志

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