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薩固密Neo: 汽車密封條材料創新的重要性

來源:薩固密Neo   日期:2021-11-15 19:49:29  點擊擊數:   

中國國務院發展研究中心曾在2020年提到,“新材料是許多相關領域變革的基礎,材料發展也面臨多種驅動因素影響。”對于薩固密所身處的汽車密封條行業,近年來也受到經濟、環境、市場等外部因素的影響,探索新材料的必要性與迫切性逐漸被放大。提高技術創新能力并發展“綠色生產”是也薩固密長期以來所追求的目標,這不僅僅是一種企業責任,同時也銘刻在我們的文化之中。

 

我們常見的汽車密封條使用了什么材料?為什么需要材料創新?材料創新對于我們有什么積極的影響?薩固密Neo作為輕紡集團下屬薩固密集團的創新平臺,希望以通俗易懂的方式,為大家進行科普以及分享我們對于這個話題的一些看法。

 

EPDM 與TPE: 對比

在深入創新的內容之前,首先希望大家對汽車密封條的標準材料有一定的了解。

作為汽車上不起眼卻又時刻影響駕乘體驗的部件,密封條在隔溫、隔噪(風噪及路噪)、防水及防震方面都擔任著重要的“使命”,其必須能夠經受世界各地一年四季各種復雜及惡劣氣候的“折磨”。在當前汽車產業鏈中,最受廠商(主機廠)青睞的兩種材料分別是EPDM(三元乙丙橡膠)以及TPE(熱塑性彈性體):

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EPDM: 該合成橡膠早在1950年代被發明,在汽車密封條中使用已有相當長的一段歷史。作為“元老級別”的橡膠材料,其穩定的耐溫性、耐老化以及能夠抵抗各類液體(介質)的特性使其成為了密封條的絕佳量產級別材料。然而,EPDM受到行業較多詬病的方面在于其相對復雜的定型工藝(高溫硫化),無法降解以及當前回收成本的問題。

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TPE: 近年來,TPE密封條由于其量產速度與相對簡約的工藝(無硫化)以及可定制化外觀(提供包含黑色在內的多種顏色),也吸引了主機廠在某些特定車型中轉向使用該材料。對于密封條生產廠商,當前TPE的廢品回收工藝也相對容易及成熟。但是TPE的很大問題在于耐溫性、抗液體性和產品性能穩定性方面依舊與EPDM有著一定的差距,這也是在絕大多數中高端車型中,EPDM密封條依舊是汽車廠商首選的重要原因。

在薩固密集團所服務的眾多車企中,EPDM的訂單依舊占據了主要需求。因此,在基礎材料的創新中,薩固密Neo將致力于改善EPDM上目前所存在的一些痛點問題,借鑒TPE材料所體現的某些優勢特點,打造符合宏觀新趨勢的全新EPDM材料。

 

環保化趨勢

隨著全球環境問題的不斷凸顯,“綠色經濟”的概念被不斷普及,各國政府在傳統能源的使用,碳排放以及廢品循環利用等方面從過去“積極倡導”開始轉向“調控治理“。汽車密封條行業在此些問題上也受到上下游產業鏈不同程度的影響:

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原材料環境影響:傳統密封條中所使用的EPDM需要在生膠中加入例如炭黑、加工油(軟化劑)、非活性填料等化工用品。無論是原材料加工本身以及橡膠合成的生產過程對環境都不友好。隨著環保政策的推動,“高排放”、“高污染”的生產企業將受到例如增收環境稅、限產等措施的約束。因此供應鏈的不確定性以及潛在的成本升高都會在將來對密封條制造業產生許多負面作用。

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主機廠環保目標:在之前的文章中,薩固密Neo也有提到過環保趨勢將對未來汽車行業所帶來的變化。除了汽車電氣化本身能夠更快向“碳中和”目標邁進之外,汽車主機廠們也將對零部件供應商從生產工藝以及產品(原)材料方面提出更多實質性的環保要求來面對日益加劇的氣候問題,向可持續化的目標發展。

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廢舊橡膠處理:目前在密封條行業中,絕大多數橡膠廢品依舊由第三方廢料收集公司進行處理。由于EPDM密封條無法被降解且時常伴有例如金屬骨架等其它材料,進行焚燒是目前實現減量化最主流的處理方法。材料廢棄的問題及每年都在增長的高昂收集費用促使我們對材料結構進行調整以及探索廢料循環利用的可行性。

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面對環保化趨勢所帶來的種種挑戰,材料創新的必要性不言而喻。其中關鍵“課題”是對于橡膠原材料成分的“變革”。薩固密Neo認為,生物基,再生材料的應用將成為行業走向“綠色”的兩大重點方向。Neo已在不斷努力嘗試在原膠中混合一定比例的有機分成,在不犧牲成品性能的前提下,(盡可能)取代非環境可持續化材料。有機成分的使用也需要對“大環境”進行考量,遵循“行業公約”(例如不對食品行業造成直接影響等);在再生材料的研發方面,橡膠廢料的回收、分類、二次處理(反硫化、造粒等)從工藝技術及成本方面正在進行嚴謹的科學評估,目標建立集團內部“循環經濟”結構。除此之外,我們也在探索密封條中所涉及材料的品種簡化,這不僅能夠幫助我們降低后續回收工藝的復雜程度,同時也對集團提升材料采購管理起到積極的作用。

 

 企業競爭力

加強材料基礎研究和技術積累的另一大意義則是提升“企業核心競爭力”。在同質化嚴重的汽車密封條產業中,大小廠商成品形態高度相似,缺乏競爭優勢。而材料創新則能夠幫助我們從基礎上形成技術壁壘與產品差異化:

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供應鏈自主可控:2021年汽車產業與電子行業“缺芯”的嚴重問題為全球性生產企業都敲響了警鐘。雖然“疫情黑天鵝”對原材料供應及物流的影響很可能是暫時性的,但提升“供應鏈自主可控”的能力則是避免(降低)不可抗力因素亦或者宏觀政策調控對我們造成實質影響的最佳途徑。原材料的自主創新,尤其是對生物基、再生及回收材料的充分利用在中長期將幫助薩固密集團擺脫對傳統橡膠上游產業鏈的束縛,在自然資源短缺愈發嚴重的趨勢下開辟“全新戰場”,與其它同行形成異質化的供應鏈需求。

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產品輕量化及多樣化: 在“中國制造2025”對于汽車產業的綱要中曾強調了發展“輕量化”的重要性。汽車減重也是全球車企目前所重點關注的設計趨勢之一。薩固密新材料研發的另一個重點方向 ——“橡膠密度的降低”能夠幫助主機廠們更快地向這一趨勢發展,也為節能減排做出我們的一份貢獻;薩固密Neo認為,在密封條市場激烈的競爭中,傳統的橡膠產品也需要注入多樣化的個性及特色來吸引主機廠以及終端消費者的青睞。結合TPE材料色彩可定制的特性以及EPDM優良的性能,我們也正在探索打造兼具“外表”及“實力“的全新密封條產品。

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成本優勢:破解行業中產品同質化的方法,產品質量本身屬于先決條件之外,成本優勢則是另一核心競爭力。近期由于疫情對密封條行業上下游產業的重重影響,更加深了我們對產品成本優勢的重要性的理解。材料成本(原料采購+運輸)作為密封條生產中成本的大頭,直接影響了成品的最終利潤。而另外原材料本身的特性也能夠間接影響煉膠與密封條生產工藝所需的花費。因此通過例如廢料的二次利用,使用有機原料,以及調整配比等方式開發低成本型材以及更為簡約及低能耗的生產工藝將極大程度幫助薩固密更好地控制產品成本,從而提升在密封條市場中的自我競爭力。

 

作為密封條產品與生產工藝的基礎,材料創新將推動薩固密在可持續發展的道路上繼續前行。自今年起,新材料研發已成為薩固密Neo四大創新領域中所重點關注的主題,公司也迎來了一位擁有化學博士學位的新成員加速實現我們在材料創新方面所提出的多種理念,并早日應用至全球工廠的量產產品中。

借由今年我們的最后一篇短文,祝愿薩固密大家庭的各成員們及家屬在新的一年里笑口常開,幸福美滿。展望2022年,Neo將不懼挑戰,全力以赴,為集團各工廠帶來更多創新成果。

 

圖片來源 (從上至下):

1.      薩固密(內部)

2.      國豐塑業:https://www.huomaimai.com/supplier/shop/product/id/85

3.      DW:https://www.dw.com/en/germany-tight-lipped-about-industrial-pollutants/a-41203624

4.      搜狐(車瞳):https://www.sohu.com/a/306673442_441104

5.      Recycleinme:https://www.recycleinme.com/rim-amiantit/selloffer-58183

6.      中國報:https://www.chinapress.com.my/20210317

7.      新華網:http://www.xinhuanet.com/tech/2021-03/29/c_1127266704.htm

8.      薩固密(內部)

9.      Marketing91: https://www.marketing91.com/absolute-cost-advantage/

 

參考文獻:

1.      搜狐(DT新材料):https://www.sohu.com/a/448817859_777213

2.      新華網:http://www.xinhuanet.com/techpro/2021-04/01/c_1127280499.htm

3.      AI 汽車網:https://auto.vogel.com.cn/c/2019-12-13/953431.shtml


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