【成果】北化院牵头攻关的“绿色环保汽车轻量化材料技术开发与应用”重大项目成果在燕山石化、扬子石化、上海石化等14家企业应用，累计生产35个牌号的汽车专用料40万吨，创造效益5亿元，并在40余家汽车零部件及整车企业试产了汽车前端框架、引擎盖内板、碳纤维汽车轮毂、电池模组框架等29种汽车制件，部分替代已有汽车用材，得到了大众、丰田等知名车企的认可。

    潘亚男

    汽车行业作为占比全球二氧化碳排放总量14%的关键行业，其大幅节能减排愈加显得重要且紧迫。中国石化率先作为，设立“绿色环保汽车轻量化材料技术开发与应用”重大项目并开展攻关。自2018年项目启动以来，项目长单位北京化工研究院与燕山石化、扬子石化等24家单位一道，历经3年联合攻关，提前超额完成任务。

    汽车轻量化材料是指在保证汽车整车强度和运行平稳性的基础上，通过降低汽车整体重量从而实现节能降耗的材料，包括高强度钢、铝合金、镁合金、高分子复合材料等。其中，“以塑代钢”的高分子复合材料由于密度小、能够可塑性加工、回收利用率高等优点，成为轻量化材料重点发展方向之一。

    这一重大项目针对6种材料所涉及的科学、工程和应用技术问题，组建了国内最具优势的24家单位参加的产学研用攻关团队，由汽车企业提出要求，制件企业负责加工制造过程，基础原料企业负责生产工艺过程，高校开展基础理论研究。各课题牵头单位负责从基础原料到制件的技术统筹。

    3年来，科研团队聚焦长玻纤增强聚丙烯复合材料、碳纤维复合材料、橡胶弹性体及其复合材料、聚丙烯微孔发泡材料、工程塑料类复合材料，以及汽车轻量化产业发展与评论体系共6个子课题，开展汽车制件所涉及的基础合成材料、复合材料等相关技术研究，开发基础原材料专用牌号工业生产技术及其复合材料制备技术，探究全产业链涉及的基础科学问题。

    经过持续攻关，他们开发出性能优良、环境友好的合成树脂、合成橡胶、合成纤维及其复合材料等一系列国际先进、部分国际领先的汽车轻量化非金属材料，包含9种专用料和6种复合材料共计15类新产品。项目还建立从材料合成、力学性能到制品使用过程性能演化的评价、表征平台和数据库，建成13类基础材料与复合材料的工业生产示范装置，取得6项创新成果，总体达到世界先进水平，部分达到世界领先。项目共申请国内外发明专利102件，已获授权10件，形成专有技术3项、国家或企业标准9项，发表论文56篇，初步构建了知识产权保护网。

    项目研发的高抗冲聚乙烯和发泡聚丙烯能够在剧烈撞击中缓冲能量，可以用于制备汽车保险杠和工具箱；长玻纤增强的聚丙烯复合材料具有一定的刚度且易加工成复杂形状，可用于制备安装各类仪表、显示器等功能元器件的汽车前端框架；芳纶强度、模量、韧性等力学性能均优于钢丝，可替代钢丝帘线用作带束层实现减重；环保型长效低VOC聚丙烯可长期实现车用树脂的低气味，让车内空气更加清新。

    该项目攻关贯通了从原料到制件的产业链和创新链，有力推进中国石化三大新合成材料迈向中高端，使中国石化生产的部分汽车轻量化专用基础材料及复合材料的综合技术水平比肩国际，有力支撑汽车及石化行业绿色高质量发展，同时必将在航空航天、高铁交通、建筑等众多领域逐步得到推广应用。