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非織造布在汽車市場的機會不斷擴大。汽車設計師尋找重量輕、成本效益高、可持續并能為駕駛員和乘客提供更高舒適度和更低噪音的材料,非織造布正在幫助他們滿足這些需求。再加上電動汽車 (EV) 市場預期進一步增長,非織造布生產商對該市場持樂觀態度。 “由于非織造布的多功能性和容易適應新應用的能力,其作用確實正在擴大。”Sandler技術產品銷售總監Gerhard Klier說,該公司生產一系列用于汽車應用的非織造布。“最重要的是,在大多數情況下,非織造布是一種可持續的選擇。” 他指出,非織造布可以在一種材料中結合不同的特性,例如一個吸音材料也可以是良好的隔熱材料。非織造布可以是多功能的,例如作為吸音墊的平板,也可以作為二維模切部件或三維模制部件。“因此,可以使用單一聚合物材料,提供只有通過不同產品組合才能實現的特性組合。而且,它們由聚酯等原材料制成,易于處理,用途廣泛,適合回收和再利用。用于生產此類材料的廣泛技術擴大了應用領域,并為設計師和建筑工程師提供了更多選擇。” 在日產,設計團隊在汽車的某些區域增加了非織造布的使用。日產設計美國公司的首席色彩和室內設計師Moira Hill表示,它們的成本低、重量輕,能夠具有可見的毛邊(沒有磨損),這都賦予了非織造材料巨大的優勢。 在最近的SUV和跨界多用途車中,日產在行李箱區域增加了非織造布地毯覆蓋范圍,包括行李箱側面,以防止劃傷和損壞,并提升高品質的感覺。外觀設計上也在裝飾件中使用了更多的非織造材料。這可以在日產Rogue車門的垂直表面上看到,就在扶手上方。根據日產研發部室內工程高級經理Michael Eberlein的說法,該汽車制造商已盡可能地在扶手上使用非織造材料,包括車門和中控臺。 圖片版權屬于Autoneum 與此同時,一些非織造布的手感在過去十年中有所改善,觸感變得不那么粗糙,Hill說:“與此同時,客戶希望了解產品是由什么材料制成,期望讓某些材料(如非織造布)更顯眼,而不會被不必要地遮蓋起來。非織造布的出現(具有多色外觀)正符合這一趨勢。隨著非織造布變得越來越容易被客戶提及和使用,繼續改進其手感將變得很重要。” 向電動汽車邁進 隨著電動汽車數量的增加,在這些車型實現某些目標的過程中,非織造布將發揮重要作用,例如減輕車輛重量,從而提高燃油效率。 根據國際能源署的數據,盡管美國的電動汽車銷量比歐洲和中國等地區要少,但通用汽車(GM)和福特汽車等美國汽車制造商正將數十億美元的賭注押在電動汽車的未來上。去年,通用汽車宣布到2025年將在全球提供30款全電動車型,到2025年底,該公司在美國的40%的產品將是純電動汽車。通用汽車還表示從2020年到2025年,他們在電動汽車和自動駕駛汽車的投資將增加到350億美元,比新冠疫情之前宣布的初始承諾增加了75%。 與此同時,福特汽車公司還宣布計劃與其合作伙伴SK Innovation共同投資114億美元,并在田納西州和肯塔基州新建兩個園區。這些園區將生產下一代F系列電動卡車,以及為未來的福特和林肯電動汽車提供動力的電池。 位于田納西州一個耗資56億美元的全新大型園區被命名為BlueOval City,這里將建立起福特的垂直整合生態系統,以組裝更多的F系列電動汽車,并將包括BlueOval SK電池廠、主要供應商和回收利用。 與此同時,福特計劃在肯塔基州中部與SK Innovation建立一個專用的電池制造綜合體——耗資58億美元的BlueOval SK Battery Park。該園區擁有的兩個電池廠旨在為福特的北美裝配廠提供本地組裝的電池,為下一代福特和林肯電動汽車提供動力。 隨著電動汽車市場的不斷擴大,非織造布生產商正在與客戶一起合作改進和開發新產品。 Superior Felt & Filtration(SFF)是一家直接生產汽車技術毛氈的公司,它看到了電動汽車市場的新增長,以及在發動機艙和車艙內清潔空氣解決方案的機會。“一般來說,非織造布在許多應用中能提供一種輕便且具有成本效益的選擇。隨著重量問題在電動汽車中的地位越來越重要,非織造布將在隔音和結構方面發揮更多作用,”SFF銷售經理John Bader說。 他補充說,電動汽車更需要吸音板,它們大多是非織造布制成的。作為卷材制造商,SFF向一級和二級汽車加工商和制造商提供產品,其技術非織造布在北美幾乎所有汽車裝飾模型中都可以找到。 Mann+Hummel材料開發經理Jens Neumann博士表示,對于混合動力電動汽車,這些類型的車輛仍然需要合適的過濾產品,因為它們有內燃機。另一方面,純電動汽車需要的過濾產品較少,但為使用非織造布技術的新產品創造了機會。 由于引擎蓋下沒有燃油發動機,因此可以安裝高性能HEPA車內空氣過濾器系統。Mann+Hummel使用的合成過濾介質由數個非織造布層組成,與傳統過濾介質相比,其透氣性顯著降低。“為了實現盡可能低的壓降和能耗,過濾器的介質面積必須相應增加。基于這個原因,HEPA過濾器比標準的車內空氣過濾器大五倍多。”Neumann博士說。 此外,他補充說,電動機、齒輪和電池本身需要潤滑或冷卻。“空氣過濾器用于風冷電池組,而液冷系統可能需要非織造布顆粒過濾器。這些新應用伴隨著特定要求,如針對腐蝕性液體的高耐化學性,或非常高的過濾性能,這對我們開發新型非織造布基材的過濾介質提出了挑戰。” 這些示例顯示了電動汽車對過濾要求的多樣性。“合成非織造材料的主要優勢在于,纖維材料的參數可以為所需的耐化學性和纖維直徑而專門調整,結合三維結構,影響過濾性能,如顆粒分離效率、容塵能力和壓降,”Neumann博士解釋道,“由于壓降與電池能量消耗直接相關而影響行駛里程,因此尤為重要。” 在汽車市場,科德寶高性能材料(Freudenberg Performance Materials)提供一系列產品和技術,包括高性能輕量化解決方案,以及支持電動汽車的突破。科德寶是為數不多的完全在其自己的生產設施(包括實驗室)內部制造氣體擴散層(GDL)的公司之一。 據該公司稱,汽車市場的主要趨勢之一是通過立法推動來增加電氣化。“這為新的制造商(例如中國的蔚來汽車在歐洲擴張)鋪平了道路,并導致對燃料電池和電池生產的投資增加。”科德寶高性能材料首席執行官Frank Heislitz博士說。 在電動汽車中,聲學扮演著不一樣的重要角色,因為噪音的來源和頻率與內燃機汽車不同。“替代的驅動裝置比內燃機安靜得多,而輪胎滾動或氣流等噪音更加明顯,”Heislitz博士解釋說,“最重要的是,電動汽車不再擁有會在冬天自行加熱的發動機。這使得在車輛中使用不僅能吸收噪音、重量最輕而且具有隔熱功能的材料變得更加重要。這樣也讓電池消耗的電量更少,從而延長了車輛的續航里程。” Sandler的Klier表示,在某些情況下,電動汽車需要非織造布用于不同的應用,但也有一些應用領域將保持不變。“電動汽車不需要燃油濾清器,而且由于噪音水平與內燃機汽車不同,吸音部件的使用將發生變化,但是仍然需要隔音和隔熱,”他說,“車內空氣過濾也仍然是一個重要的應用領域,預計對這些材料的需求將會增長。另外,非織造布在電動汽車中的另一個重要應用是電池隔膜。” 可持續的替代方案 通過將回收棉和功能性纖維的獨特混合,歐拓(Autoneum)推出一種新的基于毛氈的技術Flexi-Loft,可減輕產品重量,甚至可以準確適應復雜的形狀。因此,該材料可為泡沫提供一種多功能且更可持續的替代品。 為了以最小的重量和最大的可持續性實現高聲學性能,歐拓不斷改進其產品組合。例如,在汽車內飾部件方面,標準熱塑性毛氈因其吸聲性、堅固性和環境友好性而被廣泛應用。然而,由于毛氈材料通常體積較小,且可模壓為泡沫部件,因此需要更多重量才能徹底填充部件表面和汽車白車身間不同厚度的區域。相比之下,歐拓的Flexi-Loft技術比標準毛氈更輕、更靈活、適應性更強。此外,基于纖維的材料用途廣泛,在可持續性方面明顯優于當前的泡沫產品。 由于將再生棉和聚酯纖維進行創新混合,Flexi-Loft顯著減輕了部件重量,同時提高了幾何適應性和聲學性能,尤其是在低厚度區域。憑借纖維的特殊特性,Flexi-Loft能夠精確適應各種車身,從而提高相應產品的隔音質量。即使重量輕,Flexi-Loft也能覆蓋多種材料厚度,因此是具有復雜形狀的內部組件(例如內儀表板和汽車地毯)的理想材料。作為標準毛氈和泡沫的輕質、靈活和可持續的替代品,Flexi-Loft憑借多功能應用與現有歐拓技術(如Hybrid-Acoustics和Prime-Light)而脫穎而出。此外,該材料有助于減少車內的異味和灰塵。 圖片版權屬于Autoneum 總體而言,Flexi-Loft可提供設計自由度和并增強可持續性。這種輕質纖維基材料的特點是在整個產品生命周期內具有出色的環保性能,同時提供與泡沫替代品同樣的優勢。Flexi-Loft由50%以上的再生棉纖維組成,制造過程中產生的邊角料可被回收、加工,然后再用于生產新毛氈坯料。此外,該材料是完全可回收的。歐拓已經在全球范圍內使用Flexi-Loft作為隔音材料,以用于各種地毯、內儀表板和其他基于其Prime-Light技術的聲學組件。 2021免費雜志索取 國際非織造工業商情 Nonwovens Industry中國合作雜志 資訊|技術|訪談|展會微信號:15838056980
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