节能与环保已成为汽车工业发展的两大课题，汽车材料也逐步向“轻量化、功能化、环保化”发展，非金属材料在汽车环保、舒适和美观等方面起到了极为重要的作用。相关数据显示，就普通乘用车而言，非金属材料重量占比约1/3，部分车型这一占比更大。
11月28日-29日，中国汽车工程学会汽车非金属材料分会第七届年会在哈尔滨举行，本届年会由中国汽车工程学会非金属材料分会主办、黑龙江鑫达企业集团有限公司承办、寻材问料®协办。包括一汽、奇瑞、长城、众泰、东风、广汽、长安、神龙、南京依维柯、华晨等近百位主机厂以及宁波华翔、丰田、东风十堰、长春英利、天津加藤电子、安徽每芝、十堰冠达、长春春城祥和等零部件企业和黑龙江鑫达、帝斯曼、科莱恩、亨斯迈、同益股份、深圳同方、中钢集团、吉林通鑫玄武岩、松井新材料、尚利派涂料、北京天山、万华化学、中晨蓝光等汽车非金属材料企业的代表齐聚哈尔滨，共论新能源汽车快速发展和传统汽车升级换代历史时期，汽车非金属材料研究进展、应用现状与未来趋势。
年会现场
年会现场
中国汽车工程学会汽车非金属材料分会每两年召开一届主题鲜明的学术会议，更是得到了国内外汽车主机厂、零部件生产厂、材料供应商、科研院所、高校及检测机构的专家、学者积极参与，会议规模和影响力逐年扩大。
中国汽车工程学会汽车非金属材料分会主任委员王清国在致辞中表示，如今汽车行业的发展进入了绿色、环保、智能的新时代，为非金属材料发展提供新的机会，分会将永远为上述各行各业构建交流平台，促进相关行业在新时代、新环境下不断进步和发展。
中国汽车工程学会汽车非金属材料分会主任委员王清国
分会以提高汽车非金属材料的发展为主要工作，将尽最大努力服务好各主机厂和汽车非金属材料及零部件供应商。主要从汽车用塑料、橡胶、粘接密封胶、摩擦材料、织物、玻璃等各种非金属材料方面开展工作，就国内外汽车非金属材料最新研究动态、新工艺的开发及应用现状、目前整车存在的非金属专业的问题做专题学术报告和技术研讨会。同时，分会也将为汽车产品设计师、材料工程师以及零部件配套厂商和原材料供应商提供一个良好的技术交流平台，通过集思广益，达到及时了解国内外汽车发展动态、开阔科技人员技术视野、促进先进技术的开发和应用、增强自主创新意识和技术积累、解决生产实际问题的目的，以期提升国内整车的开发水平，并带动相关配套行业专业技术水平的提升和发展。
“为了推进汽车行业的绿色发展，国家出台了一系列汽车产业发展政策，尤其是乘用车企业发展燃料消耗量与新能源必然改变各大汽车企业的产品结构，传统汽车油耗压力步步紧逼，非金属材料的应用具有极大的优势，既能缓解汽车企业在这两方面的压力，又能给非金属行业提供更多的机遇，并将促使行业强强联合、协同奋进、创新技术，共同开创汽车产业快速转型升级，自主品牌全面振兴的新局面。” 中国第一汽车股份有限公司新能源开发院材料与轻量化所所长郑虹在致辞中表示，此次盛会汇集了材料、工艺、装备、检测等各方面的专家，提供了一个广泛、专业而强大的交流平台。共商汽车非金属行业发展大计，开展研讨，推进新材料、新工艺、新技术的推广，分享数据流程标准平台和体系，交流经验，分担责任，抓住汽车孕育出千载难逢的机遇、迎接挑战，谋求更广阔的发展空间。
一汽新能源开发院材料与轻量化所所长郑虹
鑫达集团董事总经理代汝军在致辞中表示，自1985年成立以来32年以来，鑫达集团经历了第一个十年研发储备期，第二个十年规模产业期和目前的创新发展期。在2020发展战略指导下，鑫达将努力实现以汽车领域为基础，覆盖轨道交通、航空装备、3D打印等领域新的产品。
鑫达集团董事总经理代汝军
不断收紧的汽车油耗及排放法规，不仅造就了火热的新能源汽车市场，同样捧热了一批汽车轻量化材料，例如铝合金、镁合金等金属材料以及改性塑料、纤维增强复合材料等非金属材料。非金属材料无疑在这其中占据了重要的作用。
“2016年全球通用塑料消费量达到2.5亿吨，但整个汽车用塑料的比例目前为近占4%上下，每车用塑料从最初的40千克已经发展到目前的平均150千克，还拥有相当大的发展空间。”著名研究咨询机构I H S化工部副总监徐徐认为，汽车轻量化目前是全球汽车市场发展热点话题。改性塑料、弹性体材料作为非金属材料在汽车轻量化中起举轻若重的作用，中国是汽车轻量化发展潜力最大的市场。
I H S化工部副总监徐徐
吉林大学汽车工程学院NVH研究所教授、博士生导师史文库从发动机悬置、主动控制、悬架衬套开发、驾驶室悬置、推力杆和复合材料板簧等方面和与会嘉宾分享了吉林大学在汽车减震以及轻量化方面的研究应用成果。“驾驶室悬置常用驾驶室悬置普通橡胶和弹簧，液压以及空气弹簧是非金属材料在汽车上应用很重要的一个方面。过去都是金属弹簧，随着舒适性要求的提高已经远远满足不了要求，所以开发了一些液压悬置、空气弹簧悬置，还有复合弹簧橡胶和金属复合。”
吉林大学汽车工程学院NVH研究所教授、博士生导师史文库
3D打印在成为全球高端智能制造业基础装备的同时，也正在将触角伸向人类社会生活的方方面面。而随着3D打印技术的逐步成熟发展，3D打印也正在从工业制造应用向生物医学等生活应用蔓延。
“3D打印可以用到很多的领域，现在用3D打印最多的是3D打印牙。汽车行业也是3D打印重要的应用领域。现在处于设计阶段，基本上这个流程四个阶段，从整车策划到设计验证、到生产准备过程中都可以看到成功的案例来进行应用。鑫达也将3D打印作为基于复合材料外一个新的产品线和增长点。”代汝军在《3D打印在汽车领域的应用》主题报告中表示，3D打印技术给汽车行业带来一股新风，也给汽车零部件设计也带来新的捷径。产品开发过程中，3D打印部件在功能测试、尺寸匹配、造型开发等方面具有明显优势。
“随着国家在2014年相继颁布两项标准，汽车应用燃料消耗限制和汽车消耗燃料的方法，在限值方面也做了相应的规定，双积分政策也正式公布，标准和政策的实施，主机厂包括零配件厂和新能源厂节能环保成为各个领域首要任务。” 一汽集团技术中心材料部非金属研究室主任腾腾表示，冷器出气管路塑料化研究整个实施方案通过材料的优化选择、设计优化的分析、工艺的优良，也就是说我们工艺路线、设计路线达到项目最终的一个目标。项目成功将三根管路，两个橡胶管一根金属管成功合成一根塑胶管，达到了我们降重降成本，也实现了轻量化提质增效的效果。
一汽集团技术中心材料部非金属研究室主任腾腾
“汽车产业内饰有法规的要求，外饰有功能的要求。整体汽车产业对于节能和环保的标准要求越来越高。免喷涂材料拥有广泛应用前景。” 奇瑞汽车试验和整车技术工程院材料工程非金属材料科非金属材料经理史荣波认为，免喷涂技术是在成型过程中直接注塑成型工艺，免喷涂材料拥有外观美丽、成本低、绿色环保的优势，同时不存在掉漆的风险。
奇瑞汽车试验和整车技术工程院材料工程非金属材料科非金属材料经理史荣波
东莞豪峻橡塑有限公司研发工程师黄伟斌和与会嘉宾分享了豪峻橡塑成型的低VOC，低TVOC解决方案。“汽车空腔隔断块，目前有低温化、无气味化和耐高温三个要求，这就要求在材料组合结构包括选择配方组合结构上进行匹配。豪峻橡塑的配方设计都综合考虑了VOC构成和气味问题。”
东莞豪峻橡塑有限公司研发工程师黄伟斌
传统涂料对大气环境和人类健康都有很大的影响。传统涂料用有机溶剂作为稀释剂，含有大量的挥发性有机化合物(VOC)，水性涂料相比较油性涂料，能很大程度减少VOCs排放，更为环保健康。
“水性涂料在欧洲等拥有多年的应用历史，其环保、安全的优势在国内目前得到了越来越多的重视，水性涂料包括汽车的行业和防腐剂、塑料剂等的需求也快速提升。”尚利派涂料（无锡）有限公司技术总监平晓东表示，尚利派丙烯酸水性涂料产品结合底漆与面漆的优点，除了有非常好的光泽，还有很好的防腐保护性。
尚利派涂料（无锡）有限公司技术总监平晓东
由于当今社会对环保和节能日益关注，汽车轻量化的呼声不断高涨。在材料端，尤其是新型环保材料等受到汽车整机厂的青睐。
玄武岩纤维是一种比较新型无机绿色环保材料，介于波纤与碳纤维之间，玄武岩纤维强度比较高，也易于成型，它与碳纤维相比最大的优势在于成本更低，性价比高。
德国开姆尼茨科技大学CETEX研究所总经理Sebastian Nendel表示：CETEX研究所过去60年历程中主要研究目的是针对于纺织工艺上的机械制造和技术，目前在为量产轻量化材料进行设计。他说：“为达到这个目的，我们现在对新型玄武岩纤维材料进行实验。主要是因为它是一种天然纤维，没有化学添加剂，具有天然化学耐腐蚀性，同时有很高的机械性能，能耐高温，并且具有天然耐紫外线的能力，最主要的是它可回收。”在环保、汽车轻量化领域上大有作为。
德国开姆尼茨科技大学CETEX研究所Sebastian Nende
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院车身工程部李能文同样认为，相比于碳纤维，玄武岩纤维具有一定的性能优势和价格优势。玄武岩纤维作为强的热塑性材料用于以塑代钢，不仅重量轻，甚至一些副车架还有一些防撞梁都可以用这种产品来设置，目前有很多主机厂也在研究这种结构。
广州汽车集团股份有限公司李能文
汽车轻量化已经是我们各大主机厂的大势所趋。北汽集团新技术研究院车身工程部敬敏提及：“由此向各大主机厂提出了新的要求，一是汽车产业的可持续发展；二是中国汽车产业制造2025年的发展目标和重要方向逐渐往新能源汽车、节能汽车和智能互网联汽车靠拢。”敬敏表示，轻量化三大路径包括轻量化材料、轻量化设计和轻量化工艺。
北汽集团新技术研究院敬敏
另一方面，非金属材料（特别是塑料及其复合材料）在汽车制造中的用量和比例也在不断增加。如今的塑料性能不断提高和完善，其应用范围由内外饰件、电子电器件等传统领域向车外身、结构件、功能件领域发展。
“汽车质量每下降10%，油耗就可以下降6%-8%，排放量降低4%。轻量化是现在我国节能减排有效措施之一。”众泰汽车工程研究院材料工程部武卫星说，众泰汽车在非金属轻量化领域进行了大量的研究实验。非金属轻量化主要分为三部分，分别是先进制造技术，工艺材料轻量化及结构轻量化。武卫星表示，汽车轻量化还有一重要部分是以塑代钢，她从材料、结构设计等方面为大家讲解了全塑后背门是如何在汽车上实现轻量化的。
众泰汽车工程研究院武卫星
东风商用车有限公司近年来在汽车零部件轻量化开发工作中，在侧挡板方面做了大量调查和研究。东风商用车有限公司技术中心工艺研究所非金属室陈谦表示，采用MC尼龙侧挡板相比金属件在耐磨性、变形可恢复、耐疲劳、耐腐蚀、碰撞噪音小等有所提升。
东风商用车有限公司技术中心陈谦
大会上，大金氟化工（中国）有限公司技术服务部橡胶营业部长贾振宇所提及的氟材料引起了与会嘉宾的关注。氟材料主要三种分类就是氟素质、氟橡胶以及功能性氟化学物。主要用在汽车引擎周边、油路周边和回转周边。比较典型的就是三大类，分别是OE圈、油封、油管。
大金氟化工中国有限公司贾振宇
深圳市三维新材料有限公司带来自主研发生产的海绵，同样受到了大众的关注。张瑞江表示，这种海绵非常高的开空率达99%以上，同时自备灭火性和阻燃性，还具备吸声、吸水、轻巧等性能，非常契合汽车轻量化等特点需求。
深圳市三维新材料有限公司张瑞江
目前看来，非金属轻量化在汽车上已经得到广泛的应用，那其失效性如何保障？
一汽-大众汽车有限公司质量保证部材料技术中心非金属科功能组董文生在演讲中表示，非金属件的应用当中我们不可避免的一个问题就是，非金属零件失效问题。“有机高分子材料主要有塑料类、橡胶类、纤维、油漆、胶等，这些在汽车都有大量的应用，在使用这些材料时，同时要考虑材料的力学强度、耐老化、耐腐蚀、阻燃等各种性能要求，还有大家都比较关心的VOC这一块。所以，在非金属材料大量运用的同时，失效分析显得特别重要。失效分析不仅可以积累经验，而且在开发新车型的时候可以充分借鉴和避免同样的问题发生。”
一汽大众汽车有限公司董文生
另一方面，在轻量化工艺领域，重庆长安汽车股份有限公司欧尚汽车研究院内外饰中心非金属室CAE工程师刘源介绍，化学发泡主要是通过化学反应产生气体让塑料发泡，在塑料粒子中加入一定的化学发泡剂，通过加热注入模具中，在产品内部进行发泡，最终得到系统结构表面像韧性皮状的塑料制品。通过Moldflow工艺处理，可达到节约成本、轻量化以及提高表面质量的功能。
重庆长安汽车股份有限公司刘源
车内空气质量的内容主要分成VOC（狭义）、气味、雾化、颗粒物四个方面。 据J.D.Power 2016年 9月中国新车质量研究SM（IQS）报告显示，“汽车异味”已经连续第二年成为消费者反应最高的问题，从14.2个PP100上升到16.0个PP100。
“对于企业来说要做到整车VOCs管控，不管是VOCs还是气味我们会把目标分解到二三十种，再逐级分布到车内非金属材料。对于大多数汽车企业基本上建立完备了，采取逐级筛选、重点管控方式，整车VOCs达到国家的标准目前来说压力并不是很大，企业工作更多放在如何在国家现定标准基础上更进一步提升整车VOCs性能。”中国汽车技术研究中心数据资源中心项目主管王雷认为，整车企业针对原来传统汽车非金属材料基础上不断研发低VOCs低气味这样的一个非金属材料，也推出很多的产品。
中国汽车技术研究中心数据资源中心项目主管王雷
“随着终端消费者对车内嗅觉感知的提高，还有国标对车内空气强推，长安汽车从2012年开始对车内零部件设计制造全黄洁管控要点的研究，主要研究方向通过将整车VOC目标逐步细化到零配件的目标。”长安汽车欧尚汽车研究院内外饰中心非金属室材料工程师杨晓娟表示，VOC超标主要体现在乙苯和二甲苯的超标，这也给整车企业一个启示，在前期开发的时候要尽量规避使用乙苯和二甲苯含量比较大的原材料，可以很大程度上降低VOC超标的风险。
长安汽车欧尚汽车研究院内外饰中心非金属室材料工程师杨晓娟
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