汽车工业作为我国国民经济的支柱产业,近几年来在产量、品种、技术和质量等方面迅猛发展。2004年我国汽车产量500万辆,2006年汽车产量728万辆,增长了45.6%。汽车产量位居世界第三,排在日本、美国之后。2004年国内汽车需求量520万辆,2006年增加到721万辆。汽车需求量在世界上排第二位,仅次于美国。未来十年我国汽车工业仍将高速发展,2007年汽车产量可达850万辆,预计2010年汽车产量将接近1000万辆,到2015年,我国汽车产量有望居世界第一。从统计数据和发展趋势来看,中国已成为世界第三大汽车生产国,第二大汽车消费国,第一大潜在市场。
橡胶制品是为汽车行业配套的重要部件,产品涉及到密封,传动、装饰,减振,行走等重要部件,其质量和性能直接关系到汽车的安全、节能和环保三个方面。汽车橡胶配件的主要原材料是各种橡胶,包括天然橡胶和合成橡胶。随着汽车工业向轻量、高速、安全、节能、环保、舒适、低成本和长寿命方向发展,特种合成橡胶在汽车配件中的地位将越来越重要。发动机向大功率和小型化发展,严格的排气控制法规使发动机室温度大幅提高,特种合成橡胶的应用将不断扩大。
我国汽车工业广阔的发展前景和快速发展形势,对车用橡胶制品和原材料提出了更高的要求,也促进和带动了橡胶制品行业和相关材料的发展,并为汽车用橡胶制品发展带来了机遇和良好市场前景。
一、汽车用橡胶制品(除轮胎外)生产情况
汽车用橡胶制品中轮胎占60%,其它橡胶制品占40%。除轮胎外,一辆汽车通常需要配100~200种、200~500个橡胶配件,重量50多公斤。橡胶材料消耗量占整车质量的5%左右,橡胶配件的成本约占整车成本的6%。随着对汽车性能、乘坐舒适性、操纵稳定性等性能要求的日益提高,橡胶配件尤其是橡胶减振件在汽车中的用量在逐年上升。
目前,国内汽车用橡胶制品品种多、规格杂,大部分企业生产设备相对落后,生产技术水平较低。全国生产橡胶密封制品企业有几千家,但具备一定规模和技术水平的企业不到100家。其中油封生产能力达1000万件以上的企业有:广州世达集团、中鼎密封件股份有限公司、浙江海橡有限公司、无锡恩福油封有限公司、宁海无边橡塑有限公司、十堰东森汽车密封件有限公司等13家。密封条生产能力1000万米以上的企业有:申雅密封件有限公司、贵航股份红阳密封件有限公司、天津星光橡塑有限公司、北京万源密封件公司、重庆益丰密封件公司、河北新华橡胶密封件公司等9家企业。
汽车用橡胶制品主要包括各种胶管、胶带、油封、密封条、减震块、皮碗、防尘罩、挡泥板等。根据中国橡胶工业协会橡胶制品分会统计数据,汽车用O型密封圈、复合密封条和油封等产品的产量呈逐年上升趋势。2006年O型密封圈产量比2005年增加26%,复合密封条产量增加465%,油封产量增加3%。2007年1-9月份O型密封圈产量比去年同期增加42%,复合密封条产量增加192%,油封产量增加170%。2005年以来部分会员单位汽车用主要橡胶制品产量见表1。
表1 汽车用主要橡胶制品近三年产量
年份 产品名称 |
2005年 |
2006年 |
2007年1-9月 |
2006年1-9月 |
O型密封圈(万个) |
35538 |
44704 |
48003 |
33800 |
纯胶密封条(吨) |
587 |
465 |
758 |
559 |
复合密封条(万米) |
135 |
751 |
582 |
199 |
油 封(万个) |
6556 |
6750 |
13635 |
5046 |
制动皮碗皮膜(万个) |
3048 |
3081 |
1634 |
2350 |
注:以上数据为橡胶制品分会部分会员单位统计数据。
二、汽车用橡胶制品橡胶使用情况
据统计,国内汽车用橡胶制品近千种,规格8000多个,使用的橡胶品种有:天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(Q)、氟硅橡胶(FVMQ)、聚氨酯橡胶(PUR)、氯醇橡胶(ECO)等,可以满足耐高温、耐介质、耐老化、耐磨、高转速等使用要求。
下面介绍几种车用橡胶制品橡胶使用情况:
1. 橡胶密封条:该产品大多采用三元乙丙橡胶。但是,随着汽车工业的发展,为了满足对不同类型和不同安装部位的要求,用于汽车密封条的新型材料越来越多,尤其是热塑性弹性体材料(TPE)作为汽车密封条的优越性被业内人士所认识。用在汽车密封条的热塑弹性体材料主要有聚烯烃热塑性弹性体,其耐磨性好、摩擦系数小。此外TPE着色工艺简单、方便,可作为汽车橡胶密封条的外装饰材料。
2. 减震橡胶制品:随着高档轿车生产数量的增加,汽车用减震橡胶制品需求量不断增加。一辆高档轿车减震橡胶制品用量高达60件左右。由于使用的部位不同,采用的胶种也不同。从减震角度考虑,应该选择丁腈橡胶和丁基橡胶等;从耐疲劳和蠕变性能考虑,多选择天然橡胶;如果要提高其耐热性,则选择丁苯橡胶;若在工作时与各类油介质接触,应选用丁腈橡胶;由于对汽车尾汽排放标准进行更严格限制,致使发动机和排气管的温度升高,用于这些部位的橡胶需要采用耐热性高的三元乙丙橡胶。
3. V带和同步带:国外汽车V带主要采用氯丁橡胶和氢化丁腈橡胶,而国内主要使用氯丁橡胶,氢化丁腈橡胶很少使用。汽车同步带国内选用氯磺化聚乙烯和氢化丁腈橡胶,而国外主要采用氢化丁腈橡胶/异丁烯酸锌复合材料、耐寒氢化丁腈橡胶。因此,今后国内传动带橡胶应由传统的氯丁橡胶和氯磺化聚乙烯橡胶向氢化丁腈橡胶过渡。
汽车用橡胶数量见表2。
表2 轿车使用橡胶数量
橡胶品种 |
橡胶用量 (kg/辆) |
使用零件部位 |
天然橡胶 丁苯橡胶 丁基橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 三元乙丙橡胶 氯醇橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 丙烯酸酯橡胶 氟橡胶 其它橡胶 合 计 |
14.4 26.6 3.1 2.8 1.3 4.3 0.5 0.2 0.5 0.2 0.2 54.1 |
防震橡胶件、衬套类、制动器 电气部件金属油封环、防震件、制动器软管(内胶)、水管 内胎、防震橡胶件 软管(外胶)、防尘罩、刮水器刷、风扇带、同步齿型带 加油软管、燃料软管(内胶)、油封、薄膜、控制流量软管 加热器水管、窗框嵌条、电缆表层 软管(外胶)、薄膜、控制流量软管 软管(外胶)、电缆被覆层 传动轴、变速箱、后桥、油封、油管、流量控制软管 薄膜、燃料软管(内胶)、○型圈 聚氨酯橡胶防尘罩、氟硅橡胶薄膜 |
汽车行业一直是橡胶制品的主要市场,汽车中使用的各种橡胶数量较大,生胶耗用量在非轮胎制品中占首位。随着环保、汽车性能和功能的多样化,汽车用橡胶品种也不断发生变化。为了适应耐热性要求,汽车用燃料胶管内胶由丁腈胶向氟橡胶发展;外胶层由氯丁胶向氯磺化聚乙烯橡胶和氯醇橡胶发展。汽车胶管使用的橡胶品种变化情况见表3。
表3 汽车用主要胶管橡胶品种变化趋势
胶管品种 |
使用最高温度℃ |
原使用橡胶品种 |
胶种变化情况 |
燃料胶管 |
120 |
内层:NBR 外层:CR |
FKM CSM、ECO |
控制流量胶管 |
170 |
内层:NBR 外层:CR |
EPDM、ECO、ACM、FKM EPDM、ECO |
油管 |
180 |
内层:NBR |
ACM |
散热器管 |
120 |
SBR |
EPDM、CR |
在特种橡胶中,氟橡胶已成为汽车橡胶件上使用量增长最快的胶种之一。氟橡胶在汽车工业中主要用于发动机阀杆密封、气缸套密封、离合器密封、燃油泵密封及燃油胶管内层胶等;氢化丁腈橡胶耐热、耐油,耐老化及耐多种介质,是丁腈橡胶的换代产品,主要用于同步带底胶、高性能V带底胶、各种胶管内层胶、接触燃油的密封件等;丙烯酸酯橡胶价格适中,耐热油和热氧老化性能优良,近年来成为汽车工业重点推广应用的密封材料用胶种,主要用做耐高温油封、减震部件和液压胶管;近年来,节能环保的热塑性弹性体(TPE)材料用量增长很快,一些原来用氯丁胶、三元乙丙胶制造的橡胶部件已经或正在改用TPE制造。
表4 橡胶制品行业部分会员单位近两年橡胶用量
橡胶消耗量 年 份 |
总 量 (吨) |
其 中 | |
天然胶(吨) |
合成胶(吨) | ||
2005年 |
24150 |
12979 |
11171 |
2006年 |
29831 |
14289 |
15542 |
增长量 % |
23.5 |
10.1 |
39.1 |
07年1-9月 |
23648 |
11690 |
11958 |
06年1-9月 |
22144 |
11291 |
10853 |
增长量 % |
6.9 |
3.5 |
10.2 |
统计数据可以看出,2006年制品行业橡胶消耗量比2005年增加23.5%,其中合成橡胶用量增加39.1%。2007年前三个季度橡胶消耗量仍然是增长趋势,合成橡胶增长幅度仍然大于天然胶。
三、汽车用橡胶制品发展趋势预测
1、 汽车用橡胶制品需求量预测
据汽车行业统计,随着汽车工业的发展,车用橡胶制品需求不断增加。2010年各种车用橡胶制品需求情况预测见表5。
表5 汽车用橡胶制品需求量预测
汽车产量及需要的橡胶配件 |
单 位 |
2010年 |
汽车年产量 |
万 辆 |
1000 |
保有量 |
万 辆 |
6000 |
骨架油封 (25件/辆) |
万 件 |
55000 |
复合密封条 (25~55米/辆) |
万 米 |
66000 |
同步带 (1条/辆) |
万 条 |
1800 |
多楔带 (1条/辆) |
万 条 |
1800 |
皮膜、皮碗 (12件/辆) |
万 件 |
28000 |
胶管 (20米/辆) |
亿标米 |
4.4 |
减震制品 (20只/辆) |
万 只 |
44000 |
2、 我国汽车产量及橡胶消耗量预测
根据过去两年统计数据,预测2010年汽车业消耗橡胶量约44万吨(表6)。主要橡胶需求情况见表7。
表6 我国汽车产量及橡胶消耗量预测
项 目 |
2005 |
2006 |
2010年 |
汽车产量(万辆) |
570 |
728 |
1000 |
汽车保有量(万辆) |
3000 |
3800 |
6000 |
橡胶消耗量(万吨) |
23.4 |
29.8 |
44 |
表7我国汽车橡胶材料需求预测 单位:万吨
橡胶品种 年份 |
NR |
SBR |
CR |
NBR |
ECO |
FKM |
ACM |
PUR |
MVQ |
合计 |
2005年 |
5.15 |
3.28 |
2.81 |
3.28 |
0.3 |
0.28 |
0.33 |
0.68 |
0.28 |
23.41 |
2010年 |
9.68 |
6.16 |
5.28 |
6.16 |
0.57 |
0.53 |
0.62 |
1.28 |
0.53 |
44.01 |
目前我国汽车橡胶配件中多采用NR、SBR、CR、NBR和EPDM等橡胶,而ACM、FKM、HNBR、TPU等特种橡胶应用较少。其中最主要原因是我国特种橡胶产量极少,生产没有形成规模,产品没有形成系列化,很多品种需要依赖国外进口,在一定程度上限制和影响了我国汽车用橡胶制品向高性能领域发展。
汽车工业的快速发展对汽车用橡胶制品的质量、性能和数量提出更高要求,因此在某种意义上也将刺激我国特种橡胶工业的发展。建议加大氟橡胶、硅橡胶、氯醇橡胶、氢化丁腈橡胶和高性能热塑性聚氨酯弹性体的开发与生产,促进特种橡胶国产化。随着汽车产量和保有量的增加,特种橡胶和热塑性弹性体仍是未来汽车橡胶发展的主流方向。