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生物基材料在汽车环保和轻量化上的应用前景

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-14浏览次数:1051

大家早上好。我从美国底特律回来,在吉利汽车工作了六年。去年,我加入了吉林大学汽车学院。现在让我们先来看看大自然赋予我们什么,了解生物基材料的相关分类,特别是其当前的应用现状,并期待绿色环保的一些相关应用,最后看看汽车未来的发展前景。

事实上,大自然母亲教会了我们很多。我们看到植物和生物。它们非常简单轻便。大自然赋予我们的所有东西都可以回收,利用和环保。每个人都希望这款车能够绿色环保,所以我们使用的所有材料也希望在应用后回归大自然。这些概念实际上是汽车的基本功能,这是将人和物从A运输到B的目的。所以你可能会问,生物基材料的市场在哪里?可持续性在哪里?特别是,相关客户在哪里,以及可以带来的环境变化和可以引起的全球利益?几天前,北方经历了很多阴霾。阴霾带来了人们心情的许多变化,特别是在未来。像青岛这样的沿海城市也有大面积的雾霾。作为汽车,未来我们该怎么做?也许最好的解决方案是我们取之不尽的自然事物,我们的汽车将能够将这些废旧汽车零件运用回归自然,这是我的总体思路。

我们来看看生物基材料。通常,我们使用可再生的自然资源,例如动物,植物和微生物,通过生物,化学和物理方法宏观地组织新形式的材料。事实上,自然过程已经演变成数百万年的石油,但现在人类需要做的是快速改变工厂到生化变化的过程,所以这里是快速实现这一变化的过程,这里有两个缩写,一种是生物基材料,另一种是可生物降解材料。如果在坐标中观察,生物基材料和石油基材料是坐标的上端和下端。可降解和不可降解的是水平坐标的两端。现在,第一象限和生物基材料是可降解的。生物基材料的一个问题是它们具有极低的冲击强度和差的耐热性,我们需要形成新的生物复合材料以满足要求。例如,它的高度,强度,抗拉强度,可靠性以及回收中的一系列问题,这就是工程师必须回答的问题。我们可以计划这些问题以满足工程师和工业的需求,例如最低的油耗,最少的废物,可再生和可回收的,特别是碳排放。

屏幕ppt的左侧是生物基材料,另一侧是石油基材料。碳排放比较是石油基材料的碳排放水平比生物基材料高20%至40%。 PLA应用是生物基和可自然降解的。它可以用作儿童的玩具,可以被咬伤,而我正在考虑未来的汽车是否也可以吃。这个ppt展示了目前PLA在工业中的应用,以及包装产品的许多应用,汽车工业才刚刚开始。

例如,福特,福特十多年前开始推广更环保,更环保的材料,因此它寻找了大量的天然植物材料。一个月前我参观了宝马i3工厂,看到宝马展示了很多由普通植物纤维甚至是秸秆材料制成的内部和外部部件。福特采用了大量天然纤维,如大豆,纤维素,废物,椰子纤维,洋麻和一系列天然材料。

木屑的应用也有很大的发展,例如汽车的中控台和扶手。虽然它不会减轻重量,但可以达到10%。另一个应用是三个发动机的内盖,密封条,后行李箱和内部。更高的要求是汽车的踏板,需要更高的刚性。它们也是由大豆纤维制成的。汽车座椅的内部也是用稻草制成的。在中国,大量玉米在秋季被烧毁,造成大量环境。污染,所以我一直在考虑是否可以使用这些玉米秸秆。

还有一些公司正在进行相关研究。许多生物基材料公司最初来自芬兰。现在我们与欧洲的几位核心教授有着密切的联系。该技术最初用于骨替换。当然,它的成本与汽车不同。此外,需要研究汽车零件的成型,不含甲醛和有害物质的粘合剂。

这是丰田的应用。此外,JEC还在全球推广生物基材料。中国汽车工程协会今年还组织了一个集团在欧洲进行轻型交流。帝斯曼是主要的交易所公司之一。您可以看到大量生物基材料的应用案例,目前在汽车行业。应用程序已达到8%,当然,包装的其他方面的应用更多。由于目前使用的PP,PE材料量大,价格便宜且相对可靠。由于聚乳酸PLA材料的成本仍然很高,因其优异的环保性能而成为未来的发展趋势。目前,中国开展生物基材料的公司相对较少,我们拥有自主知识产权的生物基材料也极少。因为生物基材料需要通过发酵,聚合,多步合成,加上玻璃来合成。纤维或碳纤维,因此其成本高于目前看到的塑料成本。而且,由于加入后玻璃纤维的密度为1.4,普通PP现在为1.2,这具有一定的轻量级认知问题。此外,它在降解时需要特殊的堆肥处理。这种堆肥也是一个人人都知道的问题,但总的来说,乳酸基材料的应用是汽车工业未来的发展趋势。

这是生物基材料回收过程。这些原材料全部来自大自然,收集,加工,制成内部和外部,可用于汽车或火车,甚至更强大的部件。最后,车辆生命周期。结束后,拆解使用过的零部件,当堆肥分解时,必须添加添加剂。这里将不再详细描述该过程。这是整个产品生命周期的过程。如今,北汽的应用相对较多。这是适用范围(见图)。它的应用主要分为三类,一类是内部零件,另一类是结构力部件,第三类是暴露的。对于外部部件,必须考虑表面质量,如防腐蚀和光保护。将来,这些生物基材料需要使用3D打印技术,可以快速打印到所需的部件,特别是那些超轻或特殊应用的部件。一些蜂窝技术和玻璃微球技术可以应用于新的汽车材料。在申请中。事实上,我们生活在大自然每天向我们展示的天然材料中,但目前这些材料在汽车行业并不是特别好,所以我在这里呼吁每个人,我们使用母亲自然给我们的材料,方式使用在秋季农田中燃烧的稻草,鼓励公司与大学和研究机构合作,使用天然材料为我们提供天然材料!