洞察汽车材料应用趋势， 上汽大通有哪些选材实践？ ——来自上汽大通汽车有限公司高级工程师邵方方的分享

近年来，新能源汽车产业呈现出爆发式增长态势。据中国汽车工业协会发布的数据，截至今年5月，我国新能源汽车产销累计完成569.9万辆和560.8万辆，同比分别增长45.2%和44%，其新车销量在汽车新车总销量中的占比已攀升至44%，成为汽车市场的重要增长极。值得一提的是，新能源汽车单车塑料材料的使用量在250kg-450kg，高于传统燃油车，这一特性不仅体现了新能源汽车在材料应用上的创新趋势，也为相关产业链带来了新的发展机遇。

除材料用量持续攀升外，汽车行业对材料的需求维度正经历深刻变革。从聚焦材料基本性能、CAE分析包、成型加工包、DV&PV需求、路试等基本需求，到深度考量碰撞、约束、接触健康等安全需求，逐渐往对驾舱舒适性体验、材料轻量化设计、低碳环保属性、高效阻燃特性等“高阶需求”跃迁。那么，上汽大通在材料应用创新实践中如何突破技术瓶颈？又积累了哪些可复制的宝贵经验？让我们共同聆听上汽大通汽车有限公司高级工程师邵方方带来的深度洞察与实践案例解析。

满足“五感”舒适性体验，汽车材料有哪些新趋势？

汽车始终是要为人服务的，随着电动汽车、智能驾驶的发展，汽车成为人们的“第三生活空间”，除了对于材料的性能要求之外，还需要满足人类“五感”的舒适性要求。当然，舒适性的指标是可以量化的，这也是数据积累和更新迭代的过程。

在汽车材料开发中，颜色是一大考量因素，对颜色的要求基础指标涵盖LED值、光泽度与色差等，旨在让汽车外观、内饰更美观绚丽、色彩协调，确保相互接触的零件间颜色过渡自然和谐。而颜色定义则是汽车材料工程师与色彩面料工程师的核心研究课题。除了要满足视觉的效果，外观涂料、内饰材料的耐久性也非常重要，需要能够经受住类似坦桑尼亚、佛罗里达等地区严苛环境的考验。邵方方坦言，颜色失效是供应商最容易遭到投诉的问题之一。

此外，新能源汽车因为没有发动机引擎的轰鸣声，运行环境相对静谧，能为驾乘者营造出更沉浸式的体验氛围，但也正因如此，车内人员对声音会更为敏感。例如，在内饰设计方面，座椅摩擦声就容易成为干扰因素。若座椅扶手或坐垫之间的移动扶手所选材料不合适，在车辆行驶或人员使用过程中，就极易产生令人不适的摩擦声。那么，界定这类摩擦声是否符合标准以及采取何种有效措施来降低这类摩擦声，都需要材料研发、设计、生产等多个环节的紧密配合与协同推进。

“在气味管理维度，汽车行业历经多年探索，气味管控水平呈螺旋式稳步提升趋势，这是消费者乐于看到的。我们始终与供应商保持紧密协作，通过持续优化管控流程与技术手段，致力于打造更贴合消费者需求的无感化、清新化的车内气味环境。与此同时，随着消费升级，消费者对车内接触面料的舒适性提出了更高要求，材料的触感体验已成为影响驾乘品质的关键因素，我们也会将触感优化纳入材料研发的核心考量范围。”邵方方分享道。

上汽大通前端模块

她还表示，上汽大通在着力推进原材料体系建设工作，并且会制定涵盖整车、零部件、原材料三级管控的标准体系，该体系以整车需求为导向进行逐层拆解，目前非金属材料标准已形成较为系统的框架，且正开展标准优化工作，聚焦性能优化与提升。此外，上汽大通会依据标准及实际应用场景，为用户提供典型零件材料要求与典型牌号推荐服务，目前其已构建起包含600多个材料牌号的自有材料数据库，可支持95%内外饰及75%动力底盘、电气部件的材料开发需求。

轻量化、阻燃、环保，汽车材料开发迎来哪些挑战？

在“双碳”战略驱动与新能源汽车续航里程焦虑并存的当下，汽车轻量化已成为行业技术突破的核心赛道，上汽大通在这一领域也有诸多探索，包括以塑代钢、以塑代塑等创新应用，其塑料尾门、仪表板骨架、天窗骨架以及前端模块等部件，均通过新材料应用实现了重量优化与性能升级，为新能源汽车的能效提升提供了有力支撑。

例如在前端模块上，上汽大通两款不同车型分别采用PP加长玻纤和尼龙加短玻纤两种材料组合，可达到30%的减重效果。在塑料尾门的材料开发中，邵方方也提供了一些宝贵的经验：较大的塑料尾门对于力学性能的要求非常高，当尾门Y向尺寸大于1400mm，Z向尺寸大于1300mm时，尾门性能及尺寸稳定性较难保证，一般不推荐采用塑料方案。

汽车非金属材料的种类多、数量大，一旦发生火灾，火焰蔓延速度快，并伴有大量浓烟，短时间内就导致乘客缺氧、窒息，是恶性安全事故。“燃烧有许多法规要求和测试方法，包括水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、烟密度等级、燃烧特性等级等不同的维度，如何找到满足要求的内饰阻燃地毯材料非常重要。”邵方方分享道，“上汽大通与合肥的一家供应商共同开发了一款环保阻燃地毯通过了严苛的小白鼠实验。”

在新能源汽车时代，电池包、电机壳体和充电枪等零部件的阻燃也尤为重要，上汽大通利用聚苯醚天然的阻燃优势将其用作电池盖板材料；在电气零部件方面，采用玻纤增强材料可以使其在阻燃强度和尺寸稳定性方面拥有优异的表现。“电气部件的材料，除了阻燃性能，防翘曲的性能也是我们关注的，这直接关系到电气部件功能输出，如果出现变形可能需要重新开发，造成损失。”邵方方说道。

此外，她还指出了上汽大通在当前阻燃材料开发中的难点，“我们发现阻燃剂溢出后会腐蚀模具产生模垢，可能会影响成本和加工效率，这一问题亟待解决。”

在欧盟电池法案等法规推动下，若产品碳足迹计算中能融入生物基材料或回收料，将有效降低二氧化碳排放，助力电池及整车环保升级。此外，欧盟《车辆设计的循环性要求和报废车辆的管理法规》中要求每种车型至少含有25%的从消费后塑料废物中回收的塑料，其中25%的此类材料应来自回收的报废车辆。“如果法规强制实施，当前回收塑料材料领域将面临巨大的市场供应缺口，后续汽车主机厂极有可能围绕回收塑料材料展开激烈的市场争夺，竞相抢购以满足合规与可持续发展需求。”

上汽大通在消费后回收材料（PCR）应用方面已有探索，主要集中在内外饰领域，如立柱饰条等部件多采用PP材料。PP材料在整车中的广泛应用，且法规实施后装饰件等高重量部件将成为减碳重点。对于回收材料的验证工作，邵方方坦言，其稳定性还有待提高。“对于主机厂来说，除了材料性能，成本也是我们关注的重点。如果后续回收材料的性能可以再提高，价格再有所降低，相信我们还有非常大的研究空间。”

来源：荣格-《国际汽车设计及制造》

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