当可持续发展成为各行各业的共识,如何通过技术创新、协同合作,将可持续理念真正付诸于实践?对于这个问题,材料科学巨头陶氏公司已经规划出一条清晰的路线。
“陶氏的可持续战略可以概括为四个字——低碳、循环。”陶氏公司包装与特种塑料业务部亚太区技术总监吴昶接受本刊记者采访时,分享了自己的看法。
陶氏公司包装与特种塑料业务部亚太区技术总监 吴昶
据悉,陶氏公司将其可持续战略分为三个重要的时间节点:到2030年,每年将商业化300万吨采用塑料废弃物及其他形式的替代原料生产的循环或可再生产品;到2035年,用于包装领域的产品实现100%可重复使用或再生利用;到2050年,实现包括范围1、2、3(原料、生产过程、使用到最终寿命以及回收)和产品效益的碳中和目标。
身处产业链上游的材料供应商,在推动低碳环保和循环经济的进程中承担着重要的角色。作为始终引领全球材料创新的企业,陶氏公司当仁不让,在挑战与机遇并存的市场中,为可持续发展持续赋能。在汽车行业,陶氏公司也在推动创新环保材料的应用。
01
洞察趋势,掌握汽车行业对材料的新需求
汽车是落实“双碳”目标的重要产业,在碳达峰、碳中和的号召下,中国大力发展新能源汽车,目前已经取得了让全球瞩目的成绩。2022年,新能源汽车渗透率达到25.64%,提前三年完成此前制定的2025年发展目标。2023年前三季度,新能源汽车渗透率更是趋近30%,在电动化赛道引领全球。
汽车也是陶氏公司核心业务领域之一,顺应新能源汽车对轻量化、节能环保、续航里程等指标的高要求,以及消费市场对于汽车内饰风格喜好的变化,陶氏近年来不断地推出创新性的材料解决方案,为汽车行业的转型升级保驾护航。
“在电动化的趋势下,汽车产业链的格局发生颠覆性的变革。随着一大批新玩家的涌入,汽车行业一改过去保守和稳健的策略,变得活力十足,在材料的选择上也更多样化,各种新材料在汽车上得以广泛地应用。”吴昶认为,汽车行业的这种变化,对于陶氏这样有技术门槛、有能力提供多种解决方案的企业来说,蕴含巨大的发展潜力。在以塑代钢的大背景下,新能源汽车无论对于塑料的用量还是种类的需求,皆是有增无减。
其中,轻量化是新能源汽车最显著的需求。有研究显示,纯电动汽车每减重10%,电耗可以下降约6.3%,对续航里程的提升作用十分明显。
另一方面,新能源汽车更关注全生命周期内的碳足迹,主机厂希望在材料端,尤其在内饰方面的应用,满足绿色低碳、低VOC排放、可回收等指标。
此外,汽车座椅等内饰的舒适度和时尚感也越来越受到更多消费者的关注。
对于以上需求,如何通过技术手段和配方的优化,在保障车辆减重的大前提下,同样确保安全性,并且兼顾绿色环保和消费者的感官体验,这是陶氏公司持之以恒,力求达成的目标。
02
精益求精,不断推出创新性的解决方案
作为聚烯烃弹性体(POE)的发明者,陶氏公司一直致力于POE的新产品和新应用的开发,推动POE材料的迭代创新。就在今年,陶氏继续扩容了新一代POE大家族的产品系列。
据介绍,全新的ENGAGE™系列POE产品进一步优化了冲击韧性,低线性膨胀系数等关键指标,同时也进一步提高了流动性和加工平衡性,在为客户提供更多的材料配方设计空间的同时,也继续助力轻量化和以塑代钢的减碳进程。值得一提的是,全新一代ENGAGE™ POE产品也为新能源汽车的设计赋予了更多可能性,比如在触感上的升级,对车辆内饰的用户体验提升显著。更短的生产周期则更符合当下汽车行业快速的生产和交付节奏。
针对新能源汽车对汽车内饰的全新定义,陶氏公司推出了全行业第一款POE汽车座椅皮革解决方案——ECONEXT™POE皮革解决方案,可以满足浅色系汽车内饰的需求。该解决方案具有轻量化、环境友好、安全健康、易清洁及更耐用等全方位性能优势,能够支持不同种类车辆的节能发展,满足消费者对于汽车座舱更为奢华、更具个性化的驾乘需求。
此外,新能源汽车的热管理系统更为复杂,如何设计高效快捷且安全的电池冷却系统是各个车厂及全行业共同关注的焦点。有数据表明,纯电动汽车的冷却管路相比传统燃油车在长度上增加四至六倍,并且由于工作环境更严苛,冷却管路的材料选择也从单一的三元乙丙胶向多材料结合的组合式多层热塑性材料拓展。
敏锐地捕捉到这一趋势,陶氏公司积极思考如何满足冷却管路在可靠性、轻量化、生产效率、降噪减震等方面的需求,采用POE、改性聚烯烃添加剂和改性聚烯烃共聚物粘合剂为电动汽车的电池热管理管路系统提供一站式、多样化的材料方案;并通过全产业链合作,与树脂厂家,管路生产商以及车厂共同合作,开发了各种不同的管路解决方案,从而满足不同车厂不同要求的电池冷却管路设计。
其中BYNEL™+长链尼龙的双层冷却管路解决方案,BYNEL™粘合剂树脂系列产品通过优良可靠的层间粘结力,为长链尼龙管提供有效的冷却液阻隔,同时在高温和循环压力下,有效解决了尼龙管的耐化学腐蚀性差的问题,同时减少降解产物对冷却液的污染。
采用BYNEL™的管路在满足热管理系统可靠性要求的同时,相比其它设计方案,具有更好的成本及重量优势。该方案不仅满足电动汽车热管理系统可靠性的要求,更助力电动车的轻量化发展,支持汽车行业减少能耗,实现更高的能源利用效率。
“随着汽车消费的升级,主机厂除了要实现上述基础性的指标,也对个性化和定制化有更多的要求。”吴昶表示,陶氏公司近些年和主机厂建立起更直接的沟通和互动,及时了解客户实时的需求。另一方面,陶氏也会将最新的材料趋势反馈给主机厂,帮助客户了解哪些前沿的材料可以用在汽车领域,并且帮助其克服应用端的难点。
早在2020年,陶氏公司就成立了面向未来移动出行的一体化解决方案品牌——MobilityScience™,通过将公司三大事业部在聚烯烃、聚氨酯、丙烯酸、特种化学及有机硅等领域的优势资源整合在一起,从而更灵活、更快速地为汽车行业提供开创性的产品和技术,为客户提供更高效、更定制化的一站式解决方案,全方位助攻交通运输技术创新,包括电动交通、连接交互、无人驾驶、安全性、舒适性、声学、轻量化和可持续性等交通运输行业先进技术,以及内饰、外饰、轮胎、汽车照明、ADAS高级驾驶辅助系统、动力电池系统等全方位应用。
03
协同共赢,引领可持续发展
可持续发展是汽车行业最热门的话题之一,许多车企和零部件供应商都公布了各自的电动化转型战略。当然,除了使用清洁能源驱动车辆外,汽车行业还能在更多方面支持可持续发展,比如推动材料的可回收。
陶氏公司包装与特种塑料业务部涵盖包装、卫材、基础设施、日用消费品及交通运输几大市场,该部门也承担公司践行可回收理念的主要工作。
相较于其它领域,汽车材料的回收难度更大。在包装市场,陶氏公司可以通过在设计上使用单一材料,从源头上支持后续的回收再利用,以及通过和上下游企业通力合作等方式为发展循环经济作出不俗的贡献。而在汽车领域,由于使用的材料更复杂、更多元化,实现材料的循环利用更具挑战性。
“汽车行业的可回收,绝对不是靠一家企业,或者产业链的一端就能取得成果的。陶氏一直一来都在朝着这个目标努力,希望产业链上下游企业可以加强合作,实现协同效益,推动循环经济在中国的发展。”吴昶谈道,在这一过程中,陶氏公司将发挥百年企业的带头作用,引领可持续理念的践行。
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