中国汽车新材料产业发展蓝皮书

汽车工业作为国民经济的支柱性产业之一，在助力GDP增长、稳就业、降能耗、碳中和等方面，都扮演着十分重要的角色。汽车产业链纵向延伸长、跨界融合面宽，构建畅通安全的产业链、供应链是汽车产业发展的根基所在，汽车产业未来的发展离不开产业协同，少不了汽车行业上下游企业深度联动。随着制造技术的进步，汽车功能越来越多，其结构也越来越复杂，传统汽车通常由几千个甚至上万个零部件组成。每种汽车零部件根据功能和性能需求，选择一种或多种材料。
材料是汽车工业实现创新发展的基础动力，也是串联整个工业领域的核心所在，材料稳定则工业稳定，材料创新则工业创新。为满足汽车安全、节能、环保、舒适的要求，轻量化、高强度、高性能的新材料被大量采用，智能化、高精度、低能耗的材料加工制造工艺不断涌现，促使制造汽车的材料种类和比例也有较大的改变。
为了梳理汽车产业中新材料的使用现状，绘制汽车材料技术发展趋势蓝图，引领绿色环保时代主题，实现汽车产业绿色低碳可持续发展，促进中国汽车新材料产业化应用，中汽数据有限公司联合汽车企业开展《中国汽车新材料产业发展蓝皮书》编制工作，为中国汽车行业及原材料产业创新及融合发展提供必要的战略方向和依据。
本书是在中汽数据有限公司多年持续研究汽车新材料产业的基础上，联合东风汽车集团股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、国家新材料产业发展战略咨询委员会天津研究院等共同推出的产业研究专著，在编制过程中获得了来自国内主流整车企业、零部件企业、材料企业、高校、科研院所、行业机构及相关单位专业人士的大力支持。
本书共设计策划了五章内容。第1章是钢铁材料，主要内容包括汽车用钢材料概述、汽车钢板新材料、钢板材料新工艺、钢铁材料典型应用实例以及钢铁材料应用产业链分析。第2章是铝合金材料，主要内容包括铝合金分类及应用概述、铝合金材料新技术、铝合金材料典型应用实例、铝合金应用产业链分析。第3章是塑料及橡胶，主要内容包括塑料及橡胶的简介及应用概述、主要系统塑料及橡胶材料应用、汽车塑料应用产业链分析、汽车橡胶应用产业链分析。第4章是复合材料，主要内容包括复合材料概述、纤维及预浸料的制备技术、复合材料零件成形及连接技术、汽车复合材料典型应用案例、复合材料应用产业链分析。第5章是动力电池，主要内容包括锂离子电池和燃料电池的用材及产业链分析。
本书从社会科学角度，对我国汽车新材料产业发展情况进行了全面系统的梳理和分析，持续紧跟产业发展态势，深度解读产业发展内涵，既从受众的角度让广大读者了解中国汽车新材料产业发展的现状和趋势，又从专业角度客观分析新材料技术和产品，分析产业发展面临的问题并提出建议措施。
本书将有助于汽车新材料产业管理部门、研究机构、上下游企业、社会公众等了解中国乃至全球汽车新材料产业发展的新动态，旨在为政府部门出台新材料产业相关政策法规、企业制定相关战略规划提供必要的借鉴和参考。
感谢各位编写者的辛苦工作，感谢参与编写的国内整车企业、零部件企业、材料企业以及科研院所、高校、行业机构的专业技术人员的支持，感谢出版社老师严谨、高效的编辑工作，使本书得以顺利出版。
本书是汽车材料领域多位专家付出大量心血、艰辛努力共同完成的成果，但由于时间紧张，书中纰漏和不足在所难免，敬请广大读者对书中错误及不当之处提出批评和修改建议，以便我们进一步完善本书。

编　者　　

本书是由中汽数据有限公司联合中国主流整车企业、零部件企业、材料企业，以及科研院所的专家深度参与编撰的汽车新材料产业发展蓝皮书，从关键材料的应用概述分析、国内外新技术发展现状、典型应用实例、产业链分析等维度，全方位解读汽车产业发展过程中关键材料技术的变化趋势和下一步的发展方向，为汽车整车、零部件企业的选材用材提供技术参考，引导汽车材料企业的规划和生产，有利于推动汽车产业高质量发展。
本书主要读者对象为关注汽车新材料产业发展的政府部门、行业、生产企业、研究机构等相关从业人员。本书可以为汽车生产企业提供技术参考，也可以为管理者提供技术支持。

序
前言
第1章　钢铁材料1
1.1　汽车用钢材料概述2
1.1.1　汽车用钢2
1.1.2　汽车钢制零部件3
1.1.3　小结5
1.2　汽车钢板新材料5
1.2.1　热成形钢5
1.2.2　高强度马氏体钢19
1.2.3　增强成形钢23
1.2.4　淬火配分钢34
1.2.5　短流程CSP钢板39
1.2.6　差厚板45
1.2.7　钢板镀层材料47
1.2.8　其他钢板新材料54
1.3　钢板材料新工艺75
1.3.1　高强钢热冲压成形新工艺75
1.3.2　辊压成形工艺78
1.3.3　液压成形工艺81
1.3.4　钢塑复合成形83
1.4　钢铁材料典型应用实例84
1.4.1　一体式热成形门环84
1.4.2　3D辊弯A柱上边梁加强件88
1.4.3　差厚板B柱91
1.4.4　辊压成形前防撞梁本体93
1.4.5　钢质高扩孔前三角臂94
1.4.6　空心钢管成形后扭力梁95
1.4.7　静音钢板在防火墙、前/后
地板的应用98
1.5　钢铁材料应用产业链分析99
1.5.1　国外产业进展99
1.5.2　国内产业进展101
1.5.3　发展趋势及建议101
参考文献102
第2章　铝合金材料105
2.1　铝合金分类及应用概述106
2.1.1　铝合金简介106
2.1.2　国内外铝合金应用107
2.1.3　小结109
2.2　铝合金材料新技术109
2.2.1　6XXX系铝合金外板材料109
2.2.2　6XXX系高烘烤硬化板材114
2.2.3　7XXX系铝合金防撞梁材料119
2.2.4　免热处理高压铸造铝合金126
2.2.5　陶铝新材料：纳米陶瓷颗粒
增强铝基复合材料128
2.2.6　泡沫铝材料130
2.3　铝合金材料典型应用实例138
2.3.1　铝合金型材拼焊电池箱体138
2.3.2　铝合金铸造副车架139
2.3.3　高真空压铸铝合金零件144
2.3.4　铝合金前纵梁147
2.3.5　铝合金仪表板横梁总成151
2.3.6　铝合金防撞梁152
2.4　铝合金应用产业链分析154
2.4.1　材料研发154
2.4.2　产业变革155
2.4.3　市场竞争155
参考文献156
第3章　塑料及橡胶159
3.1　塑料及橡胶的简介及应用概述160
3.2　车身系统161
3.2.1　车身系统用塑料161
3.2.2　车身系统用橡胶及弹性体174
3.2.3　小结178
3.3　电器系统178
3.3.1　电器系统用工程塑料178
3.3.2　电器系统用橡胶及弹性体—
硅橡胶187
3.3.3　小结189
3.4　底盘系统190
3.4.1　底盘系统用橡胶及弹性体190
3.4.2　小结198
3.5　动力系统199
3.5.1　动力系统用工程塑料199
3.5.2　动力系统用橡胶及弹性体205
3.5.3　小结、存在问题及建议207
3.6　“三电”系统207
3.6.1　“三电”系统用工程塑料209
3.6.2　“三电”系统用橡胶及弹性体216
3.6.3　小结219
3.7　汽车塑料应用产业链分析219
3.7.1　轻量化设计方面219
3.7.2　感知品质设计方面220
3.7.3　智能化设计221
3.7.4　绿色环保化设计221
3.8　汽车橡胶应用产业链分析222
3.8.1　电气化趋势222
3.8.2　热管理系统222
3.8.3　轻量化管理222
3.8.4　噪声、振动与声振粗糙度管理222
参考文献223
第4章　复合材料225
4.1　复合材料概述226
4.1.1　复合材料简介及分类226
4.1.2　复合材料在汽车上的应用226
4.2　纤维及预浸料的制备技术228
4.2.1　玻璃纤维概述及先进制备技术228
4.2.2　碳纤维概述及低成本制备技术230
4.2.3　织物及混编技术233
4.2.4　预浸料制备技术235
4.3　复合材料零件成形及连接技术237
4.3.1　长纤维增强热塑性复合材料
工艺237
4.3.2　片状模塑料模压工艺239
4.3.3　玻璃纤维毡增强热塑性复合材料
模压工艺240
4.3.4　高压树脂传递模塑成形工艺241
4.3.5　预浸料模压工艺243
4.3.6　三明治夹芯复合材料245
4.3.7　连接技术247
4.4　汽车复合材料典型应用案例249
4.4.1　LFT-G全塑前端模块249
4.4.2　LFT-D备胎池251
4.4.3　SMC电池上壳体253
4.4.4　GMT防撞梁254
4.4.5　HP-RTM A柱下内板256
4.4.6　玻纤PCM板簧258
4.4.7　热塑性PCM顶盖横梁260
4.4.8　碳纤维尾翼261
4.4.9　三维编织A柱上加强件263
4.4.10　碳玻混杂纤维复合材料前罩263
4.4.11　PHC复合材料备胎盖板265
4.5　复合材料应用产业链分析267
4.5.1　国外产业进展267
4.5.2　国内产业进展268
4.5.3　发展趋势及建议268
参考文献269
第5章　动力电池271
5.1　锂离子电池272
5.1.1　锂离子电池概述272
5.1.2　正极材料275
5.1.3　负极材料278
5.1.4　隔膜281
5.1.5　电解液284
5.1.6　固态电解质（全固态锂离子
电池）287
5.1.7　锂离子电池应用产业链分析290
5.2　燃料电池293
5.2.1　燃料电池概述293
5.2.2　质子交换膜296
5.2.3　催化剂299
5.2.4　气体扩散层301
5.2.5　双极板303
5.2.6　燃料电池应用产业链分析309
参考文献313

本书是由中汽数据有限公司联合中国主流整车企业、零部件企业、材料企业，以及科研院所的专家深度参与编撰的汽车新材料产业发展蓝皮书，从关键材料的应用概述分析、国内外新技术发展现状、典型应用实例、产业链分析等维度，全方位解读汽车产业发展过程中关键材料技术的变化趋势和下一步的发展方向，为汽车整车、零部件企业的选材用材提供技术参考，引导汽车材料企业的规划和生产，有利于推动汽车产业高质量发展。
本书主要读者对象为关注汽车新材料产业发展的政府部门、行业、生产企业、研究机构等相关从业人员。本书可以为汽车生产企业提供技术参考，也可以为管理者提供技术支持。