據外媒報道，西班牙（yá）技術中心AIMPLAS獲得巴倫西（xī）亞地方政府資助，將開展VETERIA21項目，為熱塑性複合材料開發新的、更有效的轉化工藝，以便可替代電動汽車電池的金屬成分。

這些材料可確保大幅減輕車輛重量，從而延長電池壽命。不僅如此，這些材料還可回收，因此符合循環經濟。而（ér）目前的鋰離子電池（chí）模塊由不鏽鋼和鋁製成，外形大且重，占車輛重（chóng）量的20%到30%。

AIMPLAS可（kě）持續發展和未來交通集團負責人BegoñaGalindo表示：“一般來說（shuō），金屬部件占汽車重（chóng）量的（de）73%。因（yīn）此熱固性複（fù）合材料是電池（chí）外殼的輕質替代品（pǐn）。但其可回收性和生產率不高，而（ér）熱塑性複合材料（liào）具有（yǒu）較高可回收性和生產率（lǜ），可以作為熱固（gù）性（xìng）複合材料的替（tì）代物。”

熱塑性複合材料逐漸成為汽車減重主要（yào）材料（liào）。此外，該材料還在機械（xiè）阻（zǔ）力方麵具有（yǒu）優勢，且可適應不同製造工藝、具有較短製造周期、能與其他材料結合，並具有可（kě）焊接性、易回收性和對循環經濟的適應性。

熱塑性複合材料（liào）的興起

熱塑（sù）性樹脂和熱塑性複合材料已經存在了一段時間，特別是對於短纖維應用。但是，由於越來越需要（yào）在不損失結構穩定性的情況下增加（jiā）輕量化，特別是在汽車工業中，熱塑性複合材料引（yǐn）起了新的關注。

一個具體的例子是使用熱（rè）塑（sù）性（xìng）複合材料來減輕車門內部組件重量的潛力。實際上，一（yī）家日本大型汽車製（zhì）造商最（zuì）近開始重新設計其內門部件，采用（yòng）熱塑性複（fù）合材（cái）料。可以相信，這種材料可以使（shǐ）門的重量減少近一半。

熱塑性複合材料在複合材料（liào）工業中的成功將取決於開發產品和有效（xiào）工藝（yì）的企業。

采用更多的熱（rè）塑性樹脂將不僅使汽（qì）車受益，尤其是由於新的商用飛機通常包含超過50％的複（fù）合零件。

熱塑（sù）性複（fù）合材料很容（róng）易成為運輸市場據點的原因很多。與其他（tā）材料相比，該材料製成的（de）組件可以（yǐ）焊接，從而減少了對粘合劑的需求，並（bìng）且可以包覆成型以生產具有（yǒu）卓越機械性能的先進（jìn）幾何形狀。

熱塑性樹（shù）脂（zhī）的普遍優勢在於，它們可以無（wú）休止（zhǐ）地軟化和重整，而不會顯著降低物（wù）理（lǐ）性能。熱（rè）塑性產品（pǐn）一旦達到其生命周期（qī）的盡頭，就可以將其熔融並重整以用於新的用途，從而（ér）減少了材料浪費。從材（cái）料本身的物理特性以及不適合（hé）使用熱固性（xìng）材料的潛在（zài）新應用中可以發現其他優勢。

在（zài）熱塑性拉擠成型成為主（zhǔ）流之前，仍有許多研究需要完成，特別是因為大（dà）多數生產方（fāng）法都（dōu）適合熱固性樹脂，因（yīn）此（cǐ）必須加以調整。

熱塑性樹脂顯示出巨大的潛力，可以生產易於回收的堅固，輕巧的複合（hé）材料。盡管（guǎn）現在不是放棄久經考驗（yàn）的熱固性複（fù）合材料的明智之（zhī）舉，但還是要注意熱塑性複合材料的（de）發展（zhǎn），特別是在將可持續性放在首位（wèi）的情況下。

熱塑複合材料應用於汽（qì）車輕量化配件

複合材料在汽車上的（de）應用複合材料在汽車上主要可應用於發動機罩、翼子板、車頂、行李箱、門板、底盤等結構件中。碳纖維最初（chū）主要應於賽車當中，隨著車用複合材料技術地不斷成熟（shú）發展，現在也被廣泛地應用於超級跑車和高價值民（mín）用轎車上。在商（shāng）用車應用上，也逐漸（jiàn）從重（chóng）型卡車中（zhōng），廣泛地延伸到大巴車和輕型小卡。

1、主承載車身結（jié）構件（jiàn）為了確保足夠（gòu）的安（ān）全性能，在主承載車身（shēn）結構件上汽車廠商通（tōng）常（cháng）要選擇強度，剛性及耐衝擊性能均很高的材料用於製作主承力結構件，這時環氧樹脂碳（tàn）纖維增強複合材料就成為理想的材料選擇。環氧樹脂（zhī）碳纖維增強複合材（cái）料具有可設計性，質輕高強，與同體積的鋁合金（jīn）構件相（xiàng）比減重（chóng）可達50%，耐衝擊，耐腐蝕，抗疲勞, 材料壽命長，此類材料製作的主承載（zǎi）車身結（jié）構件，不僅大大提高了汽車的安（ān）全性，而且降低了車重，減少了燃油消耗，提高了經濟性，另外還（hái）改善了美觀性。

2、次承力結構件次承（chéng）力（lì）結（jié）構件主要包括：車門，發罩（zhào），行李艙門，前後杠，翼子板，擾流板等部件，其結構大都為層（céng）合（hé）實體（tǐ）結構和複合材料三（sān）明治夾心結構。三明治結（jié）構特點：蒙皮選用高強度高模量材料製作，承受較大的彎曲負荷；芯材選用一定剛度和強度的低（dī）密度材料，其抗剪切性能突出（chū），可承（chéng）受較大的衝擊載荷；膠結層將蒙皮和芯材連（lián）接在一起，承受剪切（qiē）應力；由於選用低密度芯材，重量會進一步降低。

國內熱塑性複合材料的巨大市場

隨著對材（cái）料（liào）的不斷探索，熱塑性複合（hé）材料市場需求增長迅猛，美國複合（hé）材（cái）料製造者協會ACMA為此專門成立了一個複合材料增長組，目的就是向終端用戶和（hé）熱固性複（fù）合材料製造商大力推廣和宣傳熱（rè）塑性複合材料，以此來讓（ràng）熱（rè）塑性複（fù）合材料擁有（yǒu）更多的市場。在國外掀（xiān）起熱塑複（fù）合材（cái）料的潮流之（zhī）際，國內市（shì）場（chǎng）高性能熱塑性複合材料的應用卻還處於“波瀾不驚”的（de）狀（zhuàng）態，無論是製造商還是客（kè）戶（hù），似乎都還沒有（yǒu）正式進（jìn）入狀態。

不過，隨著熱固性碳（tàn）纖維複合材料的（de）競爭趨於白熾化，一些製造商意識到了熱塑複合材料的巨大（dà）市場，特別是其可回收特（tè）性符合當（dāng）今（jīn）“保護環境，綠色發展的理念”。紛紛開始嚐（cháng）試用熱塑性複合材（cái）料來製造（zào），想（xiǎng）通過熱塑性複合材料打破發展瓶頸。挪恩複材在熱固性碳纖維開發的基礎上率先進入高性（xìng）能（néng）熱塑性碳纖維開發的行列，高性能熱塑性碳纖維複材也由此引發了業界的關（guān）注（zhù）。

高性能碳纖維增強複合材料采用的樹脂基體在耐熱性和機械強度方（fāng）麵都展示出普通熱固性樹脂難以比擬的性能優勢。例如在航天、航空領域（yù）中使用的熱（rè）塑性（xìng）碳纖維複合材料，其樹脂基體的Tg值（zhí）須大於177，在機械強度方麵，通常要（yào）求抗拉強度大於（yú）70MPa，抗張模量大2GPa，個別（bié）情況下要求能分別達到100 MPa和3GPa，另外，材料（liào）良好的韌性決定了更好（hǎo）的損（sǔn）傷容限（xiàn）和更輕的結構，這對於飛機控製表麵和機身之類的薄型結構來說特別重要。在此情況下，隻有高性能熱塑性碳纖維複材才能完成（chéng）這樣的使命。

不僅在材料本身的性能方麵（miàn）有更大的優勢，熱塑性碳纖維複材通過熔融實現重（chóng）塑的特點，也使其與熱固性碳纖維複材產生了差異：首先，熱固性（xìng）碳纖維（wéi）複合材料需要（yào）用緊固件或者膠粘結的方式實現部件之間或者與其它金屬件的連接，熱塑（sù）性部件卻能直接焊接在一起，省去了緊固件的重量和成本，這為碳纖維實現輕量化增加了有力的砝碼；其次隻要熔（róng）融就（jiù）可以重塑使複合材料的循環利（lì）用成為可能，雖然還沒有批量回收再利用的案例，但是熱塑性複合材料的再（zài）生性具備一定的理論基礎。

例如，對熱塑性聚酰胺複合材料的再生粒料性能進行（háng）了測量，把它們與新生等同物進（jìn）行比較，發現它們仍然具有85%的原始內（nèi）在性能，這為如何綠色環保地利用碳纖維複合材料提供了新思路；再者（zhě），這種固化方式能夠在相對更短的周期時間裏生產出厚而複雜的製件（jiàn），使熱塑性碳纖維增強複合（hé）材料比熱固性的生產效率提高了（le）許多倍。

目前國（guó）內熱（rè）塑性複合材（cái）料的發展有兩頭“攔路虎”，一是技術，二是成（chéng）本。據挪恩（ēn）複材研發人員介紹，熱固性樹脂在固化前可（kě）以比較容易地（dì）轉變為低粘度狀態，浸漬纖維不那麽困難。而高端熱塑性複合材（cái）料不一樣，高性能熱塑性樹脂本身具更高的基體粘度，材料的流動性不（bú）會像某些低粘度樹脂那樣好。可以說，大多數的高（gāo）性能塑性樹脂都（dōu）是難溶難融甚至不溶不融的，這就給複合材料（liào）的樹脂浸漬和成（chéng）型加（jiā）工（gōng）帶來了挑戰（zhàn）。而且，加工溫度越高，在生產過程（chéng）中樹脂越容易熱氧化（huà）或（huò）降解。因此（cǐ），熱（rè）塑性樹脂的高粘度成（chéng）為其成型最大的困難，這對生產設備也提出了更高的要求（qiú）。