由内及外，汽车饰件驶向智能化时代

智能汽车是当今汽车行业的一个热门话题，它指的是通过人工智能AI、物联网IoT、云计算等技术，实现汽车的自动驾驶、智能导航、远程控制、安全防护等功能。智能汽车不仅可以提高驾驶的安全性和便利性，还可以节省能源和减少污染，是未来出行的趋势。

 

但是，智能汽车不仅仅是一台高科技的机械产品，还是一件工业艺术品，其内外装饰件对于智能汽车的意义极为重要。汽车智能装饰件结合了现代科技元素（由材料或设备来赋予），通过融合智能技术与传统饰件设计，能够增强安全性、节约能源、提供额外功能、提升驾乘体验及适应未来出行方式变革的汽车内外装饰配件。它可以提升汽车的美观度和舒适度，也可以反映出车主的个性和品味，对车辆的采购决策会产生很大的影响。因此，如何制造出兼顾功能改善和优雅、奢华外观保持的智能化汽车内外装饰件，是各大主机厂和各级汽配供应商们都在殚心竭虑的事情。恰似十六七年前的手机一样，汽车饰件由内及外，正从诺基亚所代表的功能化时代向苹果iPhone所代表的智能化时代迈进。

 

塑料材料和加工技术在汽车饰件“黑”科技中的应用

为应对汽车的智能化要求，新材料与新科技进入新老更替阶段。在一辆车的车身上，饰件数量与繁杂程度远超想象，它们分布在车身各处，不仅要与车身紧密贴合，更要能够抗住风吹日晒、颠簸震动。驾驶员和乘客都渴望获得具有互联功能、紧跟潮流的汽车内外饰，这对汽车工程师而言是一个挑战，热塑性塑料和技术提供了解决方案。在汽车智能装饰件的制造过程中，塑料或高分子聚合物材料被广泛采用，既发挥了这类材料自身轻量化、易加工、设计自由度高的多重优势，也通过改性或复合技术，实现了耐高温、耐低温、耐化学品侵蚀、电磁屏蔽、导电等各种特殊性能要求，满足了智能汽车内饰设计和生产的多元化和功能化发展趋势。下面展示了高分子材料在多种汽车智能装饰件“黑”科技中的应用。

◆ 智能“前脸”——前集成面板：顾名思义，前脸就是汽车前部的脸面，其重要性不言而喻。随着电动汽车的出现，车辆不再需要使用由镀铬饰条覆盖着多个开口的传统格栅。汽车制造商们意识到，在向电动汽车和自动驾驶汽车平台过渡时，单纯地依靠喷漆表面，而不发挥独特的前端设计的品牌特色，则可能面临失去花费几十年才建立起来的品牌认同感的风险。其中的挑战在于：如何在前端嵌入和集成诸如传感器和摄像头等更多功能的同时，还能确保每个品牌的辨识度。

 

图1：©互联网

很多汽车制造商向全球汽车零部件最大T1供应商之一的麦格纳（Magna）公司求援，希望找到新的方法，来实现车辆“前脸”的现代化设计。以自然界中许多美丽的有机装饰表面为画板，麦格纳开发出了MezzoTM面板技术，将采用了模内薄膜嵌件成型、油墨和喷漆工艺的独特设计元素和尖端技术融合在一起。该面板可以置入先进驾驶辅助系统（ADAS）技术，同时为汽车制造商们打造可定制化的车辆前端展开了全新的可能。MezzoTM面板采用聚碳酸酯（PC）透明材料，而不是传统的非透明塑料，虽然面板很薄，但赋予了表面视觉深度和透镜般的特征。采用MezzoTM面板后，车辆可以实现全新的前端照明，获得动画效果，带来了无限的设计可能性，车辆“前脸”因而变得更具视觉吸引力。在整个开发过程中，麦格纳团队致力于尽一切机会采用由环保材料制成的塑料、涂层和薄膜（图1）。

 

图2：©互联网

◆ 智能座舱（椅）：人们未来生活的“第三空间”，可以配备温度调节、按摩功能、记忆设置等，高端车型可能还会集成健康监测系统，如疲劳驾驶预警等。同时，智能座椅可依据乘客体重、姿势自动调整最佳支撑位置。智能座椅能提高汽车的舒适性和健康性，适应不同的驾乘需求和喜好。高分子泡沫材料如聚氨酯（PU）、膨胀聚丙烯（EPP）等用于填充座椅，提供舒适的坐姿和减震效果；而座椅的外壳和调节结构可以采用高强度、轻量化工程塑料如改性聚丙烯、玻纤增强尼龙等，以实现座椅的电动调节、加热、通风和按摩等功能（图2）。

 

图3：©互联网

 

◆ 声学优化内饰件：高分子吸音材料和阻尼材料可用于制作汽车内部的隔音和降噪部件，有效吸收和减少车内噪音，提供更好的噪声、振动与声振粗糙度（NVH）表现。一些车厂推出的全车隔音解决方案采用先进的声学材料和技术，可根据行驶环境和需求动态调整车内噪音抑制水平，提升车内静谧性。为了回应愈加严苛的噪音法规以及汽车驾驶员对舒适度日益增长的需求，几乎所有类型的车辆都会在发动机舱和乘客区域安装吸音泡沫（图3）。

 

图4：©互联网

科思创（Covestro）公司的Bayfit® SA柔性聚氨酯成型泡沫体系就非常适合用于这项用途。它可用于制作泡沫背衬汽车地毯、发动机舱和乘客区域间的泡沫背衬隔离材料（图4），以及用于降低整个发动机舱的噪音。在应对空气及固体传播的噪音方面，Bayfit®可以满足严格的声学要求。

◆ 智能表面装饰：包括触控式面板、液晶显示装饰件等，可替代物理按键，实现一键多能，根据驾驶模式和用户需求变换显示内容，如娱乐系统控制、空调系统调控、氛围灯光切换等。柔性OLED显示屏或者薄膜开关技术可能会应用在内饰表面上，基材通常是柔韧的高分子膜材料，可以弯曲折叠，适应复杂的曲面设计。高分子复合材料如PC/ABS合金、PETG、PMMA（有机玻璃）或PVC等常用于制作触控式仪表板、中控台面板以及各类装饰性覆盖件。这些材料易于注塑成型，表面可进行硬化处理，增加耐磨性和抗刮擦性，同时满足导电涂层或光学透明层的要求，以便嵌入触摸传感器或其他电子元件。

 

图5：©互联网

如何将智能技术如摄像头、激光、雷达、传感器等集成于汽车内不显眼的地方，同时保持汽车的美观和功能性兼备，这些需求无疑给汽车主机厂和零部件制造商提出了更高的挑战。恩格尔（ENGEL）拥有的foilmelt薄膜反向注塑成型工艺技术可实现视觉上具有吸引力的多功能塑料组件的表面处理和功能化。该工艺在注塑过程中用薄膜层进行塑料部件的表面处理，薄膜层进一步提升产品价值。薄膜技术还可以将各种功能集成到塑料部件中。使用ENGEL foilmelt注塑工艺，在冬季可以通过印刷电子操作元件或加热表面实现HMI接口，以保持传感器的功能（图5）。

 

图6：©互联网

◆ 智能氛围灯：这是一种可以根据环境或驾驶者的意图自动调节颜色、亮度、模式等参数的灯光技术。通过使用摄像头、传感器、人工智能和电子控制系统，智能氛围灯可以实时感知周围的光照、交通、气候等情况，并根据预设或实时输入的数据，选择合适的颜色、亮度、模式等，并呈现出不同的灯光效果。智能氛围灯可以提高汽车的美观性和氛围性，适应不同的驾驶意图和场合。智能照明系统中的LED灯罩、反射器和透镜等零件常常使用光学级塑料，如PMMA或PC，因其具有优异的光透射率和良好的耐候性（图6）。

 

图7：©互联网

◆ 抬头显示系统（HUD）组件：虽不属于严格意义上的装饰件，但作为一种提高驾驶安全性的高科技配置，它能将速度、导航信息等投射到前挡风玻璃上，形成虚拟仪表盘，减少了驾驶员视线离开路面的时间。HUD系统的光学镜片和支架可采用高透明度、抗变形、耐高温的高分子材料制成，确保投影图像清晰稳定（图7）。

汽车智能装饰件的发展趋势

智能汽车不再仅仅存在于纪录片里了，它已悄然上线，走进了我们的现实生活。而智能汽车内外装饰不仅是一种美化汽车的手段，也是一种提升汽车智能化水平的方式。通过使用各种先进的技术和设备，智能汽车内外装饰可以让汽车更加符合驾驶者和乘客的个性化需求和喜好，同时也可以提高汽车的安全性、性能、舒适性、娱乐性、氛围性等，从而提升驾驶者和乘客的出行体验和生活品质。

 

图8：©互联网

为了跟上智能汽车的脚步，内外饰件市场也将迎来新的挑战与突破，主要包括：

◆ 一体化集成难度：将电子元件与塑料部件无缝集成，需要解决两者热膨胀系数匹配、电气连接稳定性、长期工作可靠性等问题。
◆ 新材料开发与应用：开发具备更高性能、更低VOC排放、可回收利用的新型环保塑料材料，并确保其在成型过程中的稳定性和产品质量。
◆ 精细化和薄壁化：为了减轻重量和节省空间，智能装饰件趋向于更加精细和薄壁化，这对成型工艺提出了更高的挑战，需要防止翘曲变形和破裂。
◆ 成本控制与效率提升：在追求高性能的同时，还要降低生产成本和缩短周期，提高自动化和智能化程度。

由于集成了智能特征和功能，未来的智能车辆很可能对周围的世界有更高层次的认识，就好似全球冬季滑雪爱好者能感知到，全球气候的变暖导致了降雪量变得越来越少以及降雪季节变得越来越短。而塑料材料与加工行业将不断为智能车辆的内外装饰配件带来激动人心的创新举措与成果（图8）。

 

来源：荣格-《国际塑料商情》

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