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汽车非织造布市场展望


发布时间:

2023-05-08

非织造布在汽车市场不断取得进步,因为轿车、SUV、卡车及其部件的设计师正在寻找替代材料,使汽车更具可持续性,并能提供更高的舒适性。此外,随着包括电动汽车(EVs)、自动驾驶汽车(AVs)和以氢为动力的燃料电池电动汽车(FCEVs)在内的新型汽车市场的增长,非织造布行业的参与者预计增长将进一步扩大。

非织造布在汽车市场不断取得进步,因为轿车、SUV、卡车及其部件的设计师正在寻找替代材料,使汽车更具可持续性,并能提供更高的舒适性。此外,随着包括电动汽车(EVs)、自动驾驶汽车(AVs)和以氢为动力的燃料电池电动汽车(FCEVs)在内的新型汽车市场的增长,非织造布行业的参与者预计增长将进一步扩大。

 

“非织造布继续在汽车领域中得到大量应用,因为它们是一种具有成本效益的解决方案,而且通常比其他材料更轻。”AJ Nonwovens销售和市场副总裁Jim Porterfield说,“例如,在某些应用中,它们可以取代压缩模塑材料,在基材中,它们可能会取代硬质塑料。非织造布由于在成本、性能、重量轻方面的优势,被越来越多地用于各种不同的汽车应用领域。”

 

作为全球最大的非织造布生产商之一,科德宝高性能材料公司(Freudenberg Performance Materials)预计,电动汽车和氢燃料电池汽车的增长将推动非织造布的增长,因为该材料满足了电动汽车和氢燃料电池汽车的许多新要求。“由于重量轻、设计要求高和可回收性,非织造布是电动汽车的完美选择,”该公司首席执行官Frank Heislitz博士说,“例如,非织造布为电池提供了新的高性能技术,例如气体扩散层。

近年来,通用汽车和福特汽车公司等汽车制造商已宣布投资数百亿美元,以增加电动汽车和自动驾驶汽车的产量。与此同时,2022年10月,现代汽车集团在美国佐治亚州的Mega工厂破土动工。该公司及其关联供应商投资55.4亿美元,其中包括生产各种现代、Genesis和起亚电动汽车的计划,以及一个新的电池制造工厂。该工厂将为美国市场的电动汽车电池和其他电动汽车部件建立稳定的供应链。

 

新的智能工厂预计将于2025年上半年开始商业生产,年产能为30万辆。不过,根据现代汽车公司全球首席运营官Jose Munoz此前的说法,工厂最早可能在2024年第三季度便开始投产,车辆的产量也可能会更高,有望达到年产50万辆。

 

对于别克、凯迪拉克、GMC和雪佛兰汽车的制造商——通用汽车来说,地毯、后备箱饰件、顶棚和座椅应用是非织造布常见的会被用户见到的应用领域。通用汽车色彩和饰件开发高级全球设计主管Heather Scalf表示,在某些应用中使用非织造材料既有优点也有缺点。

 

“非织造布的一个主要优势是,与用于相同应用的针织和簇绒结构相比,它的成本更低,但它更难制造,往往不如编织或簇绒结构那么耐用,这限制了放置和使用的部位,”她说,“由于结构的性质和制作方法,非织造结构本身就更容易含有更多的可回收成分。此外,非织造布在顶棚应用中不需要聚氨酯泡沫作为衬底,这有助于实现可持续发展。”

 

在过去十年,非织造布在一些领域有了改进,比如在顶棚应用中的印花和压印能力,但与针织结构相比,它们在外观和耐久性方面仍存在劣势。“这就是为什么我们认为非织造布更适合某些特定的应用和汽车领域。”
从视觉角度来看,非织造布在设计美学能力和质量感知方面受到了限制。“通常,它们是非常单调的。未来在改善外观和耐用性方面的进步可能会使非织造布更受欢迎,更适合其他车型。”

 

与此同时,通用汽车之所以会考虑将非织造材料用于电动汽车的原因之一是,非织造材料的价值可以帮助制造商推出更多经济实惠的产品,而且能使用更多的可回收材料。

前进、前进、前进
非织造布生产商也表示出信心。2022年3月,总部位于南卡罗来纳州的全球纺织品制造商AstenJohnson宣布,将在德克萨斯州韦科(Waco)新建一座22万平方英尺的工厂,这是该公司在北美的第八家工厂。

 

韦科工厂将专注于非织造布的增长市场,包括汽车轻量化和复合材料。除了启动两条最先进的Dilo针刺非织造生产线外,韦科工厂还将重点关注可持续的商业化实践。该工厂预计将于2023年第二季度开始运营,预计从第三季度开始生产汽车产品。

 

与此同时,2022年6月,AstenJohnson宣布成立一个新部门——AJ Nonwovens。它将之前收购的Eagle Nonwovens公司和Foss Performance Materials公司合并在一起。后两者的工厂将和韦科的新工厂一起以新名称AJ Nonwovens运营。这三个工厂将提高产能,加快产品上市速度。他们的目标是成为北美最现代化的非织造布供应商,同时还投资于额外的回收能力。

 

在汽车市场上,AJ Nonwovens公司开发的材料用于轿车的后窗窗台、后备箱、地板、座椅靠背和外轮井。它还生产地板、载重地板以及卡车和SUV的座椅靠背材料、汽车过滤器材料。该公司还计划在车身底部护罩领域进行增长和创新,这是一个目前它还没有参与的领域。

 

电动汽车的加速增长给市场带来了新的和不同的挑战,特别是在材料选择方面。AJ Nonwovens认识到这一点,并在技术上处于有利地位,它将在这个已经参与的高增长领域继续创新。该公司还在吸音材料方面创造了几款新产品,并为特定应用开发了其他产品。

 

总部位于日本大阪的东丽工业(Toray Industries)也在扩张。2022年9月,该公司宣布旗下子公司东丽纺织中欧公司(TTCE)和东丽先进材料韩国公司(TAK)已完成位于捷克普罗斯特霍夫新工厂项目建设,将扩大该集团在欧洲的Airlite汽车内饰吸音材料业务。Airlite产品是一种熔喷法非织造吸音材料,由轻质聚丙烯和聚酯制成。这种材料通过抑制来自驾驶、振动和外部车辆的噪音来提高乘客的舒适度。

 

TTCE位于捷克的新工厂的年产能为1200吨。新设施将补充TTCE的安全气囊织物业务,有助于扩大汽车材料业务。

 

TAK打算利用新设施来支持其在欧洲的汽车内饰吸音材料业务,并随着欧洲电动汽车市场的增长,进一步为汽车制造商和主要零部件制造商提供服务。据东丽公司称,欧洲已率先在发达国家加强汽车噪声法规,包括内燃机车型。未来几年,电动汽车的需求将激增。该公司预计轻型吸音材料应用领域将不断扩大。

 

除了Airlite,东丽还一直在开发其非织造布纳米纤维面料Synthefiber NT。这是一种由100%聚酯制成的非织造吸音材料,用于蒙皮层和阻挡层。它通过在道路、铁路和建筑材料等各个领域展示其优异的吸声性能,有助于解决噪音和环境问题。

 

东丽工业公司企业传讯经理Tatsuya Bessho表示,非织造布在汽车市场的应用领域正在扩大,该公司认为非织造布的增长率将会提高。“例如,我们认为电动汽车的普及将改变所需的吸音性能,因此有必要相应地开发隔音材料。在以前没有使用过的领域将很有希望使用非织造材料来减轻重量,这对减少温室气体排放至关重要。”

 

Fibertex Nonwovens公司也对非织造布在汽车行业的增长持乐观态度。根据该公司汽车和湿巾业务CCO Clive Hitchcock的说法,非织造布的作用正在扩大。“事实上,一辆汽车使用的非织造布面积超过30平方米,这说明它是汽车各个组件的重要组成部分。”

 

该公司的产品经常能取代较重和对环境更有害的产品。这尤其适用于汽车行业,因为非织造布产品更轻,有助于减少燃油消耗,并提供极大的舒适性。此外,当汽车到达生命周期的终点时,这些产品更容易回收,有助于实现负责任的消费和生产。

 

据Hitchcock介绍,他们的非织造布被用于汽车制造的各种用途中,如减轻汽车重量、提高舒适性和美感,并可用于一般的绝缘和防火。“但最重要的是,我们通过先进的吸音解决方案和高效的过滤介质,改善了驾驶员和乘客的体验,提升了他们的舒适感。”

 

在新应用方面,Fibertex看到了与“前行李箱(Frunk)”相关的新机会,行李箱的功能被移到车辆前部(以前是发动机舱),同时在电缆包覆层、热管理和电气保护方面也有着不错的发挥。他补充说:“在某些应用中,非织造布是聚氨酯泡沫和其他传统解决方案的有效替代品。”

电动汽车带来的机会


当谈到电动汽车市场时,由于轻质材料的重要性以及越来越普及,Fibertex预计将看到增长,该公司目前正在研究这一市场。Hitchcock解释说:“由于电动机和其他电子部件的使用引入了新的声波频率范围,因此我们在隔热和吸音材料中看到了机会。”

 

他表示:“作为日常生活的一个重要部分,我们继续看到汽车市场的强劲的未来发展,其潜在的增长将持续下去,这需要扎实的技术开发。因此,汽车是Fibertex的主要领域之一。我们看到非织造布的应用在这个重要市场中不断扩大,因为它们的定制化、可持续性以及可以实现特定性能目标的设计能力。”

 

科德宝高性能材料(FPM)为汽车应用提供了广泛的技术平台,包括满足客户要求的产品和技术,如高性能轻量化解决方案。科德宝是少数几家完全在自己的生产设施(包括实验室)内部生产气体扩散层的公司之一。除了用于燃料电池的气体扩散层(GDL),该公司还生产轻质吸音垫、车身底部护罩、具有差异化印花的顶篷面,他们生产的基于Lutradur技术的纺粘非织造布可用于汽车脚垫、地毯背衬以及内饰和后备箱衬层,以及Evolon微丝纺织品用于各种汽车应用。

 

科德宝的新解决方案包括用于锂离子电池组温度和水分管理的电池包液体吸收垫。“电池组是移动和固定的锂离子储能系统的核心要素,”Heislitz博士解释道,“它们被用于汽车和工业应用。电池组内液体泄漏可能有多种原因。空气湿度是一个主要问题。空气进入电池组后,水分在冷却的电池组内凝结。另一个可能性是冷却液从冷却系统中泄漏。在这两种情况下,吸收垫都是一个安全系统,能可靠地捕获和存储冷凝液和泄漏的冷却剂。”

 

科德宝开发的这种电池包液体吸收垫能可靠地吸收和存储大量液体。模块化设计使其能根据可用空间来调整吸收能力。由于是柔性材料,它甚至可以实现客户指定的几何形状。

 

该公司的另一项创新是用于螺栓连接和压配接头的高性能摩擦片。随着人们对更高性能的追求,螺栓连接和压配接头承受着更大的扭矩和作用力。这一点主要凸显在发动机以及电动汽车的动力传动系统应用。科德宝的高性能摩擦片就是专为更为严苛的要求提供的解决方案。

 

通过在两个连接部件之间使用科德宝高性能摩擦片,可实现高达μ = 0.95的静摩擦系数。“随着静摩擦系数的显著增加,可以获得许多好处,例如由于优化的摩擦接头,可以实现更高的剪切力和扭矩传递,减少所用螺栓的数量和/或尺寸,并可防止微振动,从而降低噪音。”Heislitz博士说,“这种创新而强大的技术也有助于汽车行业采用相同部件策略。例如,低机动车辆的动力系统部件无需重新设计就可以用于高性能汽车,从而实现更高的扭矩。”

 

科德宝高性能摩擦片技术采用特种非织造载体材料,其一侧涂布硬质颗粒,使用时置于摩擦连接处。这样可使得硬质颗粒渗入连接处两个表面,并由此形成微型互锁。与现有的硬质颗粒技术不同,该摩擦片具有较薄的材料轮廓,不会影响零件公差,并且可以轻松地改装为现有的连接件。

 

与此同时,非织造布生产商Ahlstrom为汽车终端用途提供广泛的非织造布,包括汽车内饰件,所有汽车和重型应用(油、燃料、变速箱、车厢空气、进气口)的过滤介质,以及电动汽车(车厢空气、变速箱油、电池冷却和燃料电池进气口)和电池隔膜。

 

在过滤方面,Ahlstrom在2021年推出了FiltEV,这是一个完全专用于电动汽车的平台。FiltEV平台包括新一代车厢空气过滤介质,可对细颗粒(HEPA)、微生物和有害气体的过滤提供更高的效率,使旅程更加安全。此外,用于吸滤和压滤的变速箱的机油过滤介质系列为动力系统提供了更好的保护和更长的使用寿命。此外,用于热管理的完整的空气和液体过滤介质组合为冷却装置提供了可靠性和扩展性能。最后,燃料电池进气过滤介质的模块化概念能保护电路和催化剂免受细微颗粒和关键分子的侵害。

 

为了补充用于电动汽车的过滤产品,Ahlstrom推出了FortiCell,这是一款专为储能应用而设计的产品平台。Ahlstrom公司过滤部市场经理Noora Blasi表示,该产品为铅酸电池行业提供了完整的纤维基材料组合,此外还为锂离子电池开发了新的解决方案。她说:“我们的纤维材料具有独特的性能,为电池的性能提升带来了更大的好处。”

 

Ahlstrom还将继续在传统运输领域为客户提供更好的性能和更可持续的过滤介质。例如,其最近推出的ECO系列产品入围了Filtrex创新奖。Blasi说:“通过在一些发动机进气口和机油过滤介质的配方中加入大量的生物基木质素,我们已经能够显著减少介质的碳足迹,并在客户的固化过程中大幅减少甲醛排放,同时仍能保持介质的过滤性能和耐久性。”

 

根据Ahlstrom工业非织造布销售和产品经理Maxence Décamps的介绍,除了过滤外,Ahlstrom还为汽车内饰件应用提供了一系列独立和层压的非织造布,如顶棚、车门、仪表板等。他说:“我们不断创新,始终领先一步,帮助客户应对他们严苛的技术挑战。”

光明的未来


展望未来,Blasi指出,非织造布特别是复合材料,在汽车市场拥有强大的未来。“随着过滤市场需求的增加,所需要的解决方案变得更加复杂。新的多层设计引入了比单层解决方案更多的特性。新的原材料将提供更高附加值,例如在碳足迹、可加工性和减排方面。”

 

汽车市场目前也面临着一些挑战。“汽车行业在过去两年遭受了很大的打击,但艰难时期还没有结束。我们的客户克服了许多困难,还有更多挑战需要面对。但是,我们相信他们在不久的将来会变得更加强大。混乱会让市场重新洗牌,激发创造力,让不可能的项目得以实现。”Décamps补充说,“在这场危机中,我们的角色是支持客户实现这一深度转型之旅。中期来看,客户将看到隧道尽头的曙光。我们很自豪能成为他们在这一艰难旅程中的伙伴。”

 

汽车市场的特点是激烈的竞争,但也有创新和进一步发展的挑战。非织造布的多功能性让其在这个市场上拥有强大的未来,因为它们可以适应新的要求和条件。尽管如此,目前的形势确实给这个行业带来了挑战,原材料、芯片等零部件和运力的短缺、围绕能源供应的不确定性、飙升的原材料价格、运输成本上涨,以及能源成本,为汽车行业的供应商创造了一个充满戏剧性的局面。

本文选自Nonwovens Industry杂志
作者:Tara Olivo


来源:荣格-《国际非织造工业商情》