汽车低碳化的发展趋势:
在全球气候变化的严峻挑战下,我国需要采取行动以实现碳中和目标。在这一背景下,众多车企积极响应,纷纷围绕低碳环保领域展开布局,致力于探索和应用可持续、可回收的新材料。这一转变不仅是对石油资源日益枯竭的应对,更是对环境污染问题的深刻反思和积极应对。
在中国,生物基材料被视为战略性新兴产业的发展方向。随着技术的不断突破和市场需求的日益增长,生物基材料的应用范围未来会更为广泛。
生物基聚氨酯在汽车低碳化上的应用:
生物基聚氨酯是以可再生生物质资源为主要原料,通过聚合反应制备而成的高分子材料。与传统的石油基聚氨酯相比,生物基聚氨酯具有诸多优点:
性能指标 |
生物基聚氨酯 |
普通聚氨酯 |
资源可再生性 |
高(来源于生物质资源) |
低(主要来源于石油) |
环保性 |
优(生产过程无污染) |
一般(可能产生污染) |
密度 |
较低(有助于轻量化) |
较高 |
生产成本 |
较高(随着工艺提升,未来有望降低) |
较低 |
降解性 |
较好(可生物降解) |
差(难以降解) |
随着汽车工业的快速发展和环保法规的日益严格,生物基聚氨酯在汽车领域的应用前景更广阔。以下是生物基聚氨酯在汽车中的主要应用场景:
1)座椅与内饰:生物基聚氨酯可用于制造座椅的缓冲材料、门板、仪表盘、中控台等内饰部件。它不仅具备优异的舒适性和耐用性,还能有效降低车内VOC排放,提升驾乘体验。
2)隔音与隔热材料:亨斯迈推出的ACOUSTIFLEX VEF BIO聚氨酯系统料,生物基成分最高可达20%,具有出色的隔音和隔热性能,同时可减少零部件的碳足迹。该系统料已广泛应用于汽车地毯背部发泡、前围和车轮罩的隔音泡沫等领域。
3)轻量化设计:生物基聚氨酯较低的密度使其成为汽车轻量化设计的重要材料。通过替代传统金属和塑料部件,可以显著减轻整车重量,提高燃油经济性和续航里程。
4)环保涂料:生物基水性聚氨酯被制成高性能皮革涂料,用于汽车的门板、座椅、方向盘等部件的表面处理。这种涂料不仅环保无毒,还能提升内饰的美观度和耐用性。
5)其他应用:生物基聚氨酯还可用于汽车保险杠、安全气囊、轮罩拱隔热等部件的制造。随着技术的不断进步和成本的降低,其应用范围或将不断扩大。
生物基聚醚中国的市场规模
聚醚多元醇作为聚氨酯的核心原料之一,其在材料科学领域的重要性不言而喻。近年来,随着可持续发展理念的深入人心,生物基聚醚在国际市场上的地位逐渐崛起,成为行业关注的焦点。
然而,在我国,生物基聚醚的发展尚处于概念推广阶段,其实际应用和市场渗透力有待加强。从供应层面分析,我国生物基聚醚市场目前尚未形成稳定的产销量,多数生产活动以定制生产为主,缺乏规模化的生产流程。PUdaily预计,未来随着我国生物基聚醚制造工艺的不断提升,其产品性能将进一步优化。与此同时,环保政策的更严厉要求将加大下游对生物基聚醚的需求,进而刺激上游原料的供应增加。基于这一趋势,到2028年,我国的生物基聚醚产能预计超过20万吨。
生物基聚醚在全球及中国的下游需求对比
在消费端,目前国内对生物基聚醚的需求相对有限,主要集中在出口制品企业。这些企业为了满足海外客户的环保要求,开始尝试使用生物基聚醚作为替代材料。与国内市场相比,海外客户对生物基聚醚的需求更为旺盛,这主要得益于其低气味、低VOC等环保特性,能够轻松满足甚至超越国家和地方制定的严格环保标准。
生物基聚醚在中国推广面临的挑战
尽管生物基聚醚的生产技术在不断取得突破,但其生产成本依然居高不下,这一现状主要由生物基原材料的获取和加工过程的复杂性与高昂成本所决定。生物基聚醚的价格受多种因素的共同影响,其中包括生物基的种类,如大豆油、蓖麻油、棕榈油等,不同种类的生物基原料会导致价格的差异。同时,生物基的含量也是一个重要因素,一般而言,生物基含量越高,生产成本及最终产品价格也随之上升。值得注意的是,在这些影响因素中,相较于生物基的含量,生物基聚醚的价格更受原料价格的影响,尤其是当使用如蓖麻油这类价格较高的原料时,其影响尤为显著。
具体而言,与传统石油基聚醚相比,生物基聚醚的价格差异显著,使用大豆油为原料时价格高出约1.5倍,而使用蓖麻油为原料时价格更是高达2倍之多。这种高昂的价格无疑增加了生物基聚醚的市场推广难度,并限制了其应用领域的拓展。
因此,对于生物基聚醚产业而言,有效降低生产成本、提高经济效益成为了亟待解决的重要挑战。这需要通过技术创新、优化生产工艺、寻找更为经济可行的生物基原料等多种途径来实现,使其在未来的市场竞争中占据有利地位。
目前,软体家具中生物基聚醚的应用量超过汽车领域,国内车企在综合考虑成本、产品性能、下游需求等多个因素后,对生物基聚醚的需求量相对较少。尽管如此,现代汽车、比亚迪等国内车企仍在进行生物基聚醚的技术储备,未来生物基聚醚在汽车领域仍有增长空间。在考虑是否使用生物基聚醚时,我国车企的优先考虑因素是绿色环保以增加产品卖点,而非降低VOC含量,因为从经济角度来看,使用生物基聚醚来改善VOC含量并不合适。
此外,生物基聚醚的独特性也带来了一系列技术难题。由于其来源于可再生资源,如植物油脂等,其分子结构与传统的石油基聚醚存在显著差异。这种差异在生物基含量较高时尤为明显,可能导致聚醚的分子链排列、交联密度等发生不利变化,进而影响其物理机械性能,如强度等。同时,生物基材料中的某些成分可能对热、光等环境因素较为敏感,容易发生降解或变色等现象,从而影响聚醚的稳定性。因此,在开发和应用生物基聚醚时,需要充分考虑其分子结构和性能特点,以确保产品的质量和稳定性。