通过原型车来展示创新

轻量化的趋势，或者说是一种强制力，促进塑料供应商们不断发展，但汽车行业中的决策者也像汽车消费者一样，他们需要的不仅仅是说服，也需要激励。因此，巴斯夫公司和塑料领域中的大型企业也非常愿意以最接近实际应用的原型车的方式来展示自己的创新。

图1  巴斯夫公司利用PUR-RIM聚氨酯反应注射模塑材料和Elastolit硬质发泡材料制造现代汽车的车架部件

巴斯夫公司的材料专家与现代汽车公司合作，开发了一个名为“RN 30”的车辆方案。令人惊讶的是：在这一赛道跑车设计方案中，其车架没有采用碳纤维增强材料来制造，而是使用了塑料材料。如图1所示，PUR-RIM聚氨酯反应注射模塑材料和巴斯夫Elastolit硬质发泡材料应用于其中。这种专门为汽车零部件开发的新材料不仅轻量化，而且有着很高的表面质量，表面喷漆质量可以达到A级。

设计师们也为RN 30的车厢地板设计了轻量化、生产效率非常高的“半三明治”夹心结构材料。巴斯夫公司在这一材料的表面使用了长纤维增强的表层和纸蜂窝结构的内芯。在车厢内部和发动机旁的零部件也有一些使用了轻量化的塑料材料，其中的有些零部件可以在2017年早期生产的新款现代i30轿车中看到。

轻量化的蒙皮件

科思创公司及其合作伙伴开发了一种“生活版电动汽车”方案，特点是：车辆前部没有可见的接缝和整块聚碳酸酯制成的发动机舱盖，海拉公司参与合作开发的车灯（见图2），将看不到单独的车大灯，而是整个车灯区域的全息薄片在发光。传感器、天线和转向信号灯等也都集成到这一蒙皮件中，从而减少了装配工作量，减轻了整车的重量。

图2  科思创公司和海拉公司联合开发的“发光面”取代了传统的前照灯

科思创公司还专门设计了手套箱的盖子，作为车辆内饰部件的展示件。这个手套箱的盖子利用动态热喷涂工艺经物理发泡而制成，从而使其重量减轻了1/3，并有着很高的表面质量和光泽度，纹理也非常漂亮，并且无需再喷漆。

塑料材料的更多创新应用

高档轿车的每一个细节、每一个零件都要设计的非常仔细，甚至包括车辆的制动踏板。朗盛公司利用Tepex热塑性高性能复合材料生产制造出全塑制动踏板，例如，保时捷Panamera NF和宾利Continentel GT的全塑制动踏板。其中，可靠的功能性和较低的重量也是成功的亮点，与钢制制动踏板相比较，全塑制动踏板重量减轻了50%。

Tepex热塑性高性能复合材料可以在其他轻量化汽车结构件的生产制造中使用，例如，在发动机舱盖中、燃料油箱中或者车底部的盖板中等。此外，聚丙烯基玻璃纤维增强的无纺布是通过模压工艺制成，有着非常好的吸音效果。

复合材料的大批量生产

汉高公司在各种不同的复合材料生产中使用了粘结剂和基质树脂，例如，在小型跑车Roding Roadster R1的车顶外壳中就得到了应用。CFK碳纤维增强材料的车顶模块与金属内芯的热塑性车架支撑框架是粘接连接，使用的粘结剂是抗碰撞的快速固化乐泰胶EA 9065，这种乐泰胶也可以在大批量生产中使用。此外，汉高公司也积极开展了关于汽车轻量化技术的研发工作，汉高公司全球汽车复合材料经理Frank Kerstan先生说：“我们的战略目标是在汽车中大批量生产和运用我们的材料。”原因是：在克劳斯玛菲公司参与的开发项目中能够利用粘接技术经济的、大批量的生产这类零部件。

重载零部件的轻量化

沙比克公司以重型载货汽车为例，展示了现代塑料材料的减重潜力。通过与斯堪尼亚公司的合作，沙比克公司在5年时间里开发了30多种轻量化的汽车零部件，不仅能够为客户提供热塑性轻量化结构件，也可以为客户提供方案设计和结构设计的技术服务。轻量化设计除了能够减轻汽车零部件的重量之外，还能够改善汽车的空气动力学性能，例如，通过PC和PBT混合而成的新材料——Xenoy。因此，今后，大型零部件的轻量化设计可以给汽车的整体结构设计带来更大的设计自由度。

新的工艺

波普尔曼公司也在塑料产品经营领域中采用了一些新技术、新工艺来实现汽车零部件的轻量化。该公司开研发出的MuCell工艺技术——热塑性泡沫塑料注塑成型工艺技术，并且已经在2015年就大批量生产了500万件汽车零件，为客户提供了符合材料特性的汽车结构件。此外还有为了适用于第二代复合材料的有机板技术——连续纤维织物在聚合物溶液中浸渍、裁剪和注塑成型的技术。这一技术不仅能够减轻零部件的重量，而且也简化了纤维增强材料零件的生产制造工艺。这种技术可以在一个注塑成型模具中完成零件制造的全部工序，波普尔曼公司就利用这一工艺技术生产座椅托架。