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汽车用胶管业发展状况与趋势分析

来源:道弘     阅读次数:54     发布时间:2014-03-21

2009年,全球经济在金融风暴的影响下奋力挣扎。各个国家、各个行业都在绞尽脑汁寻求自救和发展。中国胶管行业也在经历着这场前所未有的考验和挑战。在各种胶管制品中,汽车用胶管所占的比例最大。据国家统计局统计数据显示,2009年,中国汽车产量达到1379.1万辆,同比增长48.3%。如果按照每辆汽车使用20标延米胶管来计算,总共需要的胶管长度为2.76亿延米。再加上现有汽车维修中使用的胶管数量,2009年胶管总需求量将近3.5亿延米。尽管市场需求巨大,但是汽车行业同样不可忽视价格竞争的因素,特别是中低档汽车价格越来越低,再加上原材料价格的增长,这就不可避免的造成了汽车配套行业利润率下降的现状。高端汽车领域越来越多的性能标准、环保法律法规不断出台,要求国内汽车制造业不断更新设备、提高技术,汽车配套业也不可避免要适应汽车工业的发展,胶管行业更是如此。

        面对当前的市场环境,汽车用胶管行业如何针对市场特点,调整、改进现有加工装备和生产工艺,是每家企业都必须面对的课题。以下从汽车用燃油胶管、散热器胶管、空调胶管、涡轮增压器用胶管的现状和发展趋势来简析这一问题。

胶管及胶管材料

       汽车用胶管、钢丝缠绕胶管和钢丝编织胶管是胶管行业的三大龙头产品。由于汽车工业的飞速发展,汽车用胶管所占市场比例越来越大。钢丝缠绕胶管主要应用在石油工业、工程机械以及农用机械等方面。钢丝编织胶管主要用在煤炭工业和其他液压机械方面。

        汽车用胶管主要包括油压制动胶管、真空制动胶管、散热器胶管、加热器胶管、燃料胶管、动力转向装置胶管、空调胶管、涡轮发动机胶管、发动机油冷却器胶管、自动传输流体冷却器胶管、恒压变压器流体冷却器胶管等。胶管用橡胶材料几乎囊括天然橡胶和所有合成橡胶,如CR、SBR、NBR、HNBR、CM、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯醇橡胶、硅橡胶、氟橡胶、TPE等。近年来,特种橡胶在胶管生产中的使用不断增多,如FKM、ACM、HNBR、ECO、MVQ等。汽车用胶管对胶管原材料的要求较高,虽然国内能满足部分需求,也有大量相关研究报道,但是不论从胶管原材料的总量上,还是从高性能材料上来说,还大量依赖进口。

燃油胶管

        燃油胶管不仅要对指定类型的燃油具有良好的耐油性,而且还要保证燃油的低透过率。通常情况下,燃油采用多层橡胶复合结构。为应对欧II标准要求,多数燃油胶管内层采用了FKM取代NBR;为了对应欧III标准要求,要使用三元氟橡胶。氯醚橡胶常用于燃油胶管的中层胶和外层胶;燃油胶管外层胶一般采用CR、NBR/PVC、ECO、GECO和CSM制作。

        为了满足环保方面日益严格的要求,燃油胶管无铅化将成为汽车胶管生产的一大趋势。有资料报道,有些国外汽车厂家对燃油胶管的中胶和外胶制定了相关标准,并称从2005年7月开始,汽车高压胶管和燃油胶管禁止使用含铅硫化剂,橡胶配方设计必须无铅化。中国汽车行业进入国际市场,其配套行业就要达到国际最新标准要求。国内一些企业已经开始针对环保要求开发满足当前在部分城市开始实施的欧IV排放标准的胶管,例如,天津大港胶管通过引进美国3MPTHV材料,并结合自身研发成果制造出达到欧IV标准的燃油胶管。

        从降低燃油排放量考虑,由于塑料抗燃油渗透性要比橡胶好,所以燃油胶管的最新发展动向是由橡胶/橡胶复合结构向塑料/橡胶复合结构,再向塑料/塑料复合结构发展,可以实现内、外层共挤出技术成型加工。

散热器胶管

散热器胶管、又称水箱弯管,属于异型胶管范畴。

        近年来,在大众汽车公司150℃级散热器胶管新标准提出后,国内企业现有的生产装置、材料配方和生产工艺都面临巨大的考验。特别是该标准中对胶管耐热老化性能和压缩永久变形等方面的规定,将促使国内企业对现有装置、配方和工艺进行调整和更新换代。就耐热等级来说,国内主要以125℃为主,而国外较流行的150℃散热器胶管,国内还处于开发阶段,更高级的175℃胶管更是尚未看到相关研发成果。当前,散热器胶管的生产企业使用最多的是针织法生产线。针织法散热胶管坯采用无芯法成型,硫化则采用有芯法,国产化设备已经占有了相当的市场。150℃级的散热器胶管通常使用过氧化物硫化EPDM。由于散热器胶管在硫化罐中裸硫化,在有氧的环境下,胶料的过氧化物会导致硫化胶表面发粘而且使硫化胶性能下降。因此,探索吹氮脱氧工艺,用无氧蒸汽硫化取代有氧(空气)蒸汽硫化十分重要。从设备、工艺和成本来看都是要面对的难题。

空调胶管

        空调胶管根据其输送介质的温度和压力可以分为高压空调胶管和低压空调胶管。输送高温高压介质的高压空调胶管要具有较高的气密性,而输送低温低压介质的低压空调胶管要具有较好的柔软性和吸振性。故此主压胶管通常采用内层为聚胺系树脂的胶管,低压胶管采用橡胶结构。

        根据蒙特利尔议定书,从1995年全面禁止使用氟利昂R—12。而R—12的替代制冷剂R—134a的地球变暖系数(GWP)高达1300,根据欧洲环境委员会相关规定,2017年以后制冷剂将主要采用二氧化碳和氟利昂系新制冷剂。制冷剂的更新换代促进了胶管材料配方的发展,不断出现新型材料研制的相关报道,如橡胶/硅酸盐纳米复合材料、气密性优越的新橡胶材料,主要目的就是在保证胶管柔软性的同时,进一步提高胶管的气密性。

涡轮增压器用胶管

        涡轮增压发动机是利用废气驱动气泵,压缩环境空气进入气缸,使燃油充分燃烧,提高发动机的输出功率。空气在压缩机与发动机之间需要冷却,以增加空气中氧气的含量。高温侧压缩空气的温度高达230℃,即使冷却器外侧的温度也有180℃,对胶管的耐高温和气密性提出了更高的要求。涡轮增压器胶管通常采用多层复合结构,主要是包括内衬层、防渗透层、内胶层、增强层和外胶层。高温侧胶管的内衬层一般使用氟橡胶或氟硅橡胶,外胶层使用硅橡胶,增强层则开始使用芳胺纤维。

        中国汽车业的发展促进了汽车用胶管行业的发展,但现阶段还主要体现为汽车用胶管的产量方面。中国汽车用胶管,特别是高性能汽车用胶管,不论从胶管材料、制造工艺,到加工装备,都很大程度上依赖进口。中国汽车用胶管自主科研也滞后于发达国家,当前中国正处于实验室研究阶段的一代汽车胶管,正是发达国家广泛使用的产品,而发达国家新一代胶管的研制又在为满足汽车进一步的发展做准备。因此,中国汽车用胶管行业的发展要坚持走科学研究与实际生产相结合的路线,改变引进吸收的现状,自主研发,推陈出新,不断提升产品的科技附加值,使中国成为汽车用胶管研制、生产和应用的强国。