汽車用樹脂油箱到底好不好?…… 解讀樹脂油箱普及的可能性

前言

目前市面上汽車油箱的材質基本可以分為三類:不鏽鋼、鐵、樹脂。其中不鏽鋼材質油箱主要適用於商用車,而鐵油箱和樹脂油箱主要適用乘用車。近年來,樹脂油箱使用了得到了不斷提升,加上媒體的宣傳,樹脂油箱一度成為消費者購買車輛關注的重點。

汽車用樹脂油箱到底好不好?…… 解讀樹脂油箱普及的可能性


樹脂油箱的發展史

1967年,當時的西德的保時捷公司開始研製樹脂油箱,1969年投入使用。1972年德國大眾汽車公司開始在甲殼蟲上實現樹脂油箱的商業化應用。

1974年,美國福特公司開始了樹脂油箱的應用研製併成功應用到了自家生產的汽車上。

1977年,日本官方發佈樹脂油箱的國家標準並允許汽車使用樹脂油箱。

而在中國,由於汽車工業起步較晚,隨著合資企業樹脂油箱的使用,國產企業技術的不斷進步,樹脂油箱使用率逐漸增加。

目前來說,歐洲和美國車企所生產的私家車樹脂油箱使用率已經達到90%以上,日本基本達到70%左右。中國的樹脂油箱使用率也基本達到了70%以上(主要是合資車的貢獻)並呈逐漸上升趨勢。

樹脂油箱的材質構成

作為儲存燃料的容器,最重要的功能是確保燃油的密封性,這也是推進油箱材質和工藝不斷髮展的重要因素。

目前來說,主要採用4種材料6層結構的層構成方式,其主要原材料為HDPE(高密度聚乙烯)、回收HDPE 、EVOH、粘合PE等。其層構成方式及每一層作用見下圖。

汽車用樹脂油箱到底好不好?…… 解讀樹脂油箱普及的可能性

樹脂油箱的優缺點

防鏽:由於樹脂油箱沒有金屬材料,不存在鏽蝕的可能。

絕緣性:樹脂材料的電絕緣性好,不會因為電路的短路形成電流甚至產生電火花。

成本低:樹脂油箱通過樹脂吹塑成型工藝即可實現形狀要求,樹脂油箱的價格僅為同容積鐵油箱的1/2。

形狀自由度高:由於採用一次模具吹塑成型的方法,形狀設計富裕度大。這樣對於汽車底盤佈局有著一定的幫助,可以給其他零件留出更多的空間。

導熱性差:油箱一般被佈局在底盤排氣管附近,對於排氣管的高溫,相比金屬材質,由於樹脂熱傳導性差,極端情況下也不會導致燃油升溫過快。

塑性變形大:在極端嚴重的情況下,如果車身發生嚴重畸變,樹脂油箱發生塑性變形可避免像鐵油箱那樣因為瞬間變形生熱導致的爆炸等風險。

重量輕:相同容積的油箱,樹脂油箱重量僅為鐵油箱的1/3,可以有效降低車身重量,對於燃油經濟性有一定的幫助。

樹脂油箱雖然優點很多,但是也不是沒有缺點的:

設備投資大:由於採用多流道擠出吹塑成型工藝,需要導入大型成型設備以及成型模具,設備投資動輒幾百萬元。

強度低:雖然通過材料和添加劑的加入,樹脂油箱的強度不斷提升,但是相比鐵油箱來說,在拉伸強度上存在一定的差距。

耐老化性差:樹脂材料容易受紫外線、溫度等因素的影響,特別是溫度,高溫容易導致HDPE的熔化變形。

燃油洩漏風險大:即使樹脂油箱加入了EVOH層來實現燃油的隔絕,但是效果不是完全理想,隨著乙醇汽油普及率的不斷提升以及樹脂油箱使用比例的提升,燃油洩漏存在一定的風險。這也是限制樹脂油箱沒有快速全面普及的主要原因。

未來的發展趨勢

●隨著環保形勢的日益嚴峻,通過降低車身重量實現燃油經濟性的提升將成為必然趨勢。根據計算,汽車重量每下降10%,燃油消耗可降低6-8%,樹脂油箱由於其重量輕的特點必將逐步得到普及。

●隨著國家ELV法規的實施,對於車輛整車報廢時材料回收再利用率的提升,鐵油箱不可避免含有鉛等重金屬以及靜電噴塗材料容易汙染環境,而樹脂油箱以其可回收利用率100%的優點必將得到越來越多的重視。

●隨著樹脂油箱製造工藝的不斷成熟,對於燃油密封性的不斷提升,在安全隱患方面可實現與鐵油箱一樣的杜絕,樹脂油箱代替鐵油箱唯一的難題也將被解決。

但是,由於樹脂油箱設備、模具以及人員技能等方面在國內依然有很大的不足,樹脂油箱的完全普及化也需要一定的過程。預計在未來5-10年時間,樹脂油箱普及率即將達到90%以上。

 


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