在2003年前后,北美地区汽车的平均重量超过了1976年的峰值。根据美国环境保护署(EPA)的数据,自那以后,尽管车重有一些波动,但汽车重量一直呈上升趋势,2021达到约1950公斤。
虽然轻量化塑料在汽车上的使用越来越多,但这种质量的增加可以归因于两个趋势:乘用车和轻型卡车越来越大,而且它们的功能越来越多。2021年,轻型卡车占美国汽车销量的55%,高于2012年的36%。此外,如今的车辆配备了各种传感器和信息娱乐系统,这意味着即使是较小的车辆体积也会变得更大。
在美国化学委员会(American Chemistry Council,ACC)的最新报告《化学与汽车》中,详细介绍了一些有趣的事实和发展趋势,其中着重突出了塑料在汽车中的作用。该报告发现,从2012年到2021年,在美国销售的汽车中塑料的平均质量增加了16%,达到186公斤。计算表明,这186kg的重量占平均车辆重量的不到10%,但却约占车辆体积的50%,极大地提高了燃油效率,进而降低了驾驶员成本和运输碳排放。
该报告还得出结论,随着电动汽车(electric vehicle,EV)越来越普及,塑料对汽车行业的重要性比以往任何时候都要大,不仅在汽车本身,而且在充电基础设施方面。电动汽车电池比内燃机重得多,这促使汽车制造商在汽车的底盘和电池外壳等部件中加入更多塑料,以抵消额外的电池重量。此外,某些高性能塑料可以吸收四倍于钢的挤压能量,大大提高了碰撞时乘客的安全性。2021年,每辆汽车平均仍使用约905kg的钢材和495kg的其他金属和合金,这凸显了塑料进一步渗透的潜力。
ACC塑料副总裁Joshua Baca指出:“汽车中的塑料是植根于可持续发展的塑料创新的终极典范。这些不是普通的塑料,它们必须能够承受电池的高温、每天暴露在紫外线下以及要经历忙碌的磨损。真正让我兴奋的是,我们看到汽车制造商与我们的行业合作,不仅将塑料融入汽车,而且在汽车寿命结束时改善塑料的回收利用。”
ACC行业情报与分析高级主管、该报告的主要作者Heather Rose Glowaki表示:“这份报告表明,汽车行业正在选择在车辆中使用更多塑料,这些选择有利于车主、乘客的安全,也有利于我们推进低碳解决方案的努力,随着电动汽车市场份额的增加,我预计这一趋势将继续增长。”
ACC还强调,在过去十年中,每辆车的“化学价值”平均增长了20%(即669美元),其中包括塑料、复合材料、合成橡胶和弹性体。根据ACC的数据,超过十几种主要树脂在汽车中得到了广泛应用,其中包括平均44千克的聚丙烯38千克的聚氨酯泡沫、18.5千克的聚酰胺、15千克的高密度聚乙烯(HDPE)和14千克的PVC。在这些树脂中,HDPE的主要用途是燃料箱,其他部件也使用该树脂,包括挡风玻璃清洗箱和润滑剂箱。
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