可持续的汽车复合材料制造

本文摘要（由ai生成）：

汽车技术供应商 Forvia 分享了可持续发展目标和最近的发展，包括使用生物基和回收材料，增加氢罐产量以实现清洁出行。Forvia 成立于 2022 年，由汽车技术公司 Faurecia 和 Hella 合并而成。该公司的战略是三管齐下的：通过模块化减少汽车总成所需的部件数量，为某些应用迁移到回收和或生物基材料，并为许多部件引入回收和再利用场景。

汽车技术供应商 Forvia 分享了可持续 发展目标和最近的发展，这些目标旨 在生物基和回收材料，并增加氢罐生 产以实现清洁出行。

Forvia 法国工厂的储氢罐生产作为其实现氢动力出行战略的一部分， Forvia 位 于法国阿连杰的新氢罐生产设施（如图） 的目标 是到 2030 年每年生产 100000 个 IV 型罐。

汽车技术供应商 Forvia（法国南特）成立于 2022 年， 由汽车技术公司 Faurecia 和 Hella 合并而成。在 2024 年消费电子展（CES）前的新闻发布会上，Forvia 首席执行 官帕特里克 ·科勒(Patrick Koller)概述了公司的一些可持续 发展目标和举措，强调公司的目标是到 2045  年实现运 营净零碳排放，初步目标是到 2030 年减排 40%。

科勒说， Forvia 的战略是三管齐下的：通过模块化    减少汽车总成所需的部件数量，为某些应用迁移到回收    和或生物基材料，并为许多部件引入回收和再利用场景。

科勒提出的模块化解决方案的两个例子是座椅和 内饰，据报道， 与目前的做法相比，每种解决方案都能 显著减少二氧化碳排放（模块化内饰设计高达  86%）。 这一节省来自于范围 3 排放量的减少——或下游供应链 以原材料、工艺和相关能源使用的形式产生的排放量— —通过引入使用较少整体材料、较少整体组件、仅使用 一种类型材料的设计，以及实施一定比例的回收或生物 基材料。

福特汽车模块化座椅概念Forvia 声称，其模块化、可持续的汽车座椅概念将更容易组装和拆卸，从而简化维修和可回收性。

随着越来越多的生物基和再生成分被添加到材料 配方中，科勒指出， 生成人工智能将是预测材料特性和 确保材料质量一致的关键。

逐步发展为氢动力出行

据科勒介绍， Forvia 专注于在轻型和重型商业市场 上实现氢动力汽车的技术。到 2030 年，Forvia 的目标是， 在同等电量的情况下，一个完整的氢罐系统的成本将相 当于一个电池组。

目前的目标是在其位于法国阿连杰的清洁移动工厂  增加 IV 型 700  巴氢罐的产量，该工厂于 2023 年 10  月  投入运营。根据该公司 2024 年 2  月公布的 2023 财年业  绩，目标是到 2030 年达到每年 10 万辆储罐的满负荷。 Allenjoie 工厂加入了Faurecia 在中国和韩国的氢罐设施， 并计划在不久的将来扩展到北美。

Forvia 展示的氢溶液Faurecia Hydrogen Solutions 旨在扩大氢气生态系统，预计 2024 年将在北美宣布新客户和即将 投产的生产设施。

虽然 IV 型（带聚合物内衬的复合材料）储罐是该 公司目前的重点，但 III 型（带复合材料外包装的金属 内衬储罐） 储罐也是为亚洲市场建造的，所有 V 型复  合材料储罐的研发工作正在进行中。这些罐既可用于   氢燃料电池，也可用于改装的氢内燃机（ICE- internal combustion engine）车辆。

Faurecia Hydrogen Solutions 北美副总裁尼克 · 米 勒（ Nick Miller ） 表示， 在该公司的每个工厂， 缠绕过 程都是高度自动化的， 旨在提高产量，包括过程中无 损检测（NDT）。

关于市场， 米勒解释说，在北美， 主要兴趣首先 是 5-8 级中型/重型卡车，他说， 这些客户目前更喜欢 氢 ICE 汽车，而不是氢燃料电池或电池电动汽车。欧 洲市场看到了轻型卡车和厢式货车等小型汽车的更多 机会，而亚洲（特别是中国）对所有公交车和卡车类 别的氢动力汽车都表现出了全面的兴趣。他补充说，  一般来说， 电池将是乘用车的首选方法。

米勒解释道： “ 氢 ICE 是一种受欢迎的过渡站。 ” 。“ 它比燃料电池更便宜， 也更容易实施——对现有 ICE 车辆的改动更少。这是一项伟大的桥梁技术。 ” 与常规 ICE 车辆相比，氢 ICE 车辆的排放量也更 低，效率更高。燃料电池是“ 最环保” 的整体能源类型，因为它们不产生排放，效率最高，需要“ 更复杂的 过渡”， 而且更昂贵。

Faurecia hydrogen Solutions 的工程总监查尔斯 · 沙佩尔（ Charles Shappell） 补充道：“ 我们的客户通 常会测试纯电动汽车（电池电动汽车）与氢 ICE 与燃 料电池的对比，看看什么最适合他们。 ”。

今年，Forvia 预计将宣布新客户以及未来的北美 氢罐生产设施。

此外， 沙佩尔补充道， “ 可持续发展，特别是建造 可回收罐， 是我们的一大目标。 ”Faurecia 氢气部门实  现这些目标的一种方法是与 MaterieAct 部门合作。

MateriaAct： 减少碳纤维、塑料的碳足迹

MaterieAct 是一个研发部门，于 2022 年 11 月在法 国里昂成立，旨在开发、生产和销售碳足迹比传统材    料低 85%的材料。该设施目前设有一个内部实验室和    试验车间， 同时还设有初创公司。

MaterieAct 北美可持续原料主管阿基姆 · 哈勒夫 (Akim Khalef)解释说， 该部门分为三个部门： 化合物、 箔和碳纤维。

化合物部门正在努力配制聚氨酯、 ABS 、TPU 等  树脂，这些树脂的回收率高达 60%（来自消费后或工  业后废物） 或生物基含量高达 90%。这些化合物被开  发为用于注射成型的颗粒，或者作为填充材料。 “ 我们 总是要注意不要牺牲质量和机械性能， ”  哈勒夫指出。正如科勒所说， MaterieAct 使用人工智能对材料 特性进行精确建模和预测。该公司表示，到目前为    止，已经测试了 400 多种新材料配方。

MateriaAct 的目标之一是创新 Forvia 的NAFILean 大 麻纤维/聚丙烯产品，用于汽车  内饰，包括将生物质废物整合到回收塑料中， 以及增加硬度或可见零件 A 级表面的新型NAFILeanVision （如图所示）

该部门还致力于新型 NAFILean 大 麻纤维/聚丙烯   材料的研发，包括更硬的版本和具有可见天然纤维的 a 级表面版本。

哈勒夫说： “ 最终目标是发展这些材料的美国供应 链。 ”。为此，MateriaAct 最近宣布与 PCR Recycling

成立一家名为 MateriaActDallas 的新合资企业， 目标是 加快回收化合物在北美的开发和交付。这家新成立的   公司将收集原料，回收、精炼、配制和复合， 以提供   符合汽车制造商严格要求的回收聚合物。

MaterieAct 的箔材部门正在开发生物基材料， 用 作汽车内饰的箔材或“ 皮”，使用菠萝叶纤维等创造性 原料。

碳纤维部门致力于支持 Forvia 品牌——“ 我们主要 致力于低二氧化碳足迹的碳纤维， 以支持氢罐生产， ℽ 哈勒夫说， “ 其足迹比传统纤维低 50% 。 ”

Forvia 材料部门的生物基碳纤维MaterieAct 的一个目标是生产由生物基前 体制成的低碳足迹碳纤维，以及生产能耗 较低的纤维。

MaterieAct 使用什么技术？虽然该公司还不能透露太   多细节， 但哈勒夫表示，“ 我们正在从原材料和工艺的 角度进行研究。 ”在工艺方面，该公司正在研究一种能 源密集度较低的碳纤维生产工艺， 也使用可再生能源   生产所用能源，同时还旨在提高产量。该公司还在使  用生物基前体开发碳纤维。

时间表是什么？“我们的目标是在 2028 年推出我 们的第一批产品， ”  哈勒夫说。 “ 当然，我们的目标是 供应碳纤维供我们自己在氢罐中使用，但最终我们也   希望供应给普通市场。 ”

短期内， 该公司还表示，其目标是到 2025 年将MaterieAct 分支机构的员工人数增加到 400 人，到 2030 年实现销售额超过 20 亿欧元。

更可持续的汽车内饰材料

Forvia 的 Interiors 部门与 MateriaAct 携手合作，也致力于开发、验证和在其生产部件中使用更多可回    收和生物基材料，并帮助指导 Materiaact 优先考虑哪些 配方。

当然，Forvia 的一些内部部件已经使用了生物复 合材料， 尤其是正如科勒所指出的，在中等价位的汽车中。该公司的可压缩成型天然纤维增强聚丙烯（NFPP- natural fiber-reinforced polypropylene） 材料于 2003 年推 出，其大 麻纤维复合材料 NAFILean 产品线于 2011 年 推出，目前已用于 900 多万辆汽车。

Forvia 的高管们表示， 这只是该公司《物质法案》计划的开始。该公司还在探索大 麻纤维的新原料 和供应商， 预计到 2025 年将在市场上推出新的NAFILean 产品。

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原文见， 《 Forvia moves toward more sustainable automotive composites manufacturing  》  2024.3.28

杨超凡        2024.3.29