电动化、让汽车成为车轮上的计算机是大多数汽车创新的焦点。如果电动化是实现碳中和的必要条件（汽车排放的 65% 到 80% 来自尾气），那么在这条道路上仍然存在一个主要障碍，那就是材料生产，尤其是电池、塑料和铝。本期我们重点探讨塑料，因为大多数内饰部件均由它制成。
2050 年实现全球净零排放面临巨大挑战，汽车行业对这一挑战中扮演重要角色，它是将全球变暖限制在工业化前水平之上 1.5°C 的路线图的基础。许多汽车制造商正在相应设定积极的脱碳目标来应对这一挑战。
实现汽车零碳排放，必须将材料排放作为下一步的重点。随着燃油车排放量的减少，物质排放量的绝对和将相对增加，并将很快成为生命周期排放量的更大份额。据估计，到 2040 年，今天 18% 的汽车生命周期排放量届时将达到 60%！
这些脱碳方法中约 60% 涉及铝和塑料。 铝的生产涉及使用再生铝、新冶炼技术和绿色电力。
对于塑料，聚丙烯或聚乙烯等回收材料，特别是对于通常不可见的车辆部件中的塑料，可以节省 34% 的塑料生产排放量。 扩展尼龙回收技术可以进一步减少高达 92% 的塑料总排放量。
麦肯锡的参考研究表明，最终结果将减少 66% 的排放量，同时保持车辆成本不变。尽管在汽车价值链中脱碳材料具有环境和经济前景，但具体的实施面临挑战，因为缺乏协调。以上提到的碳减排方案需要价值链多个层级协同合作。事实上，大多数已确定的材料排放都在传统汽车价值链之外，包括汽车制造商的直接控制。
这一切都与回收价值链有关，包括回收零件的物流。关于可再生材料来源和价值链，请参阅 DVN内饰2022 年 3 月 3 日的深度新闻“汽车纯素主义不只是短期潮流！”，材料包括 PVC 皮革、苹果皮革、菠萝、纸、棉花、蘑菇，以及各种天然纤维。
不同的供应链可能会采用不同的方法并设定不同的标准，这会导致效率低以及更高的材料成本和更长的上市时间。
让我们看一下该材料领域的最新举措：
汽车中的聚氨酯（PU）
聚氨酯泡沫是现代汽车必不可少的材料，用途广泛。每辆汽车中大约有 25 公斤的 PU 泡沫，其中超过 60%* 用于座椅。
*来源：ICIS
市场上不乏回收 PU 的尝试，但回收后的PU产品价值降低了。最近，研究人员在 ACS Central Science（2020 年 4 月）中报告了一种将使用过的 PU 回收成同等甚至更高价值材料的方法。
传统的 PU 不能简单地通过加热来回收，因为它是一种热固性材料。一些研究小组已经制造出具有交联键的新型 PU，这种交联键可以响应刺激而断裂和重组，从而实现回收利用。但这种方法需要行业将新的起始材料商业化，并且无法解决传统垃圾在垃圾填埋场中挥之不去的问题。此外，这些方法还没有在泡沫上进行过测试，泡沫是大多数 PU 用于产品的形式。另一个研究小组开发了一种回收传统聚酯或改性 PU 的方法，方法是将其浸泡在催化剂溶液中，使材料能够重新成型为类似或更高价值的产品。
西北大学、明尼苏达大学和康奈尔大学已提交专利申请，基于研磨 PU 泡沫并将颗粒混合在催化剂溶液中。干燥后，将颗粒模塑形成新的薄膜。模压薄膜形成了优质产品，但以这种方式处理的泡沫会产生材料破裂或不均。与压缩成型方法相比，研究人员通过开发一种双螺杆挤出工艺解决了这一问题，该工艺改善了回收泡沫中的混合和空气去除。他们表示，这种新方法可用于持续回收目前填埋或新生产的大量 PU 废物。
斯柯达的 Aunde Sage 循环经济
AUNDE Achter & Ebels GmbH 和 Sage Automotive Interiors Strakonice公司开发了座椅套，将羊毛和一次性 PET 瓶再生聚酯结合，创造出一种非常耐用、舒适且触感舒适的材料。 该材料将率先应用于Skoda Envyaq IV，特别是 Design Selection LODGE
巴斯夫改进塑料回收材料
巴斯夫推出了 IrgaCycle™，这是一系列用于解决塑料回收问题的新型添加剂解决方案。塑料行业正在寻找方法在所有主要应用中加入更高含量的回收聚合物材料，以实现可持续发展目标，同时面临消费者日益增长的担忧和更严格的监管要求以减少塑料浪费。因此，一个主要挑战是减轻回收过程中因热应力和机械应力引起的聚合物质量缺陷。
为了实现全球化，巴斯夫最近宣布与中国浙江瑞福科技签署战略合作协议，共同开发用于汽车应用的先进塑料回收配方。
根据协议，巴斯夫将提供其最近推出的 IrgaCycle 添加剂解决方案，以及在巴斯夫测试设施进行的再生聚合物配方的技术咨询和支持。
IrgaCycle 添加剂解决方案有助于提高汽车和移动等多种最终用途应用中机械回收成分的百分比。它们的开发是为了解决与再生树脂相关的特定质量问题，例如有限的加工性能、较差的长期热稳定性和对户外风化的保护不足。
浙江瑞夫科技有限公司是法国威立雅集团在中国的合资公司威立雅华飞高分子技术（浙江）有限公司的子公司。专注于高端工程塑料改性材料的研发和生产。 REEF 的核心产品包括再生聚丙烯、高密度聚乙烯、ABS 和聚酰胺。
Toray公司开发的Ultrasuede超细纤维材料
Ultrasuede® 是一种超细纤维材料，是Torey环保产品系列的一部分。 它适用于任何汽车内饰应用设计，可轻松适应座椅、顶置系统、车门饰板、仪表板。
自 1970 年首次亮相以来，Ultrasuede® 经历了许多技术创新，如今继续发展。 Ultrasuede® 从涤纶超细纤维开始，其纺成的纤维轻而细，长度超过 900 公里（560 英里）的股线重量不到一克。 通过结合这些超细纤维，Torey成功开发出一种具有前所未有的高性能和功能性的无纺布：Ultrasuede®。
由于采用了可回收和生物质衍生聚合物等材料，超细纤维技术现已取得进步。
挤出的超细纤维与聚合物相结合，形成了Torey所谓的“海岛”配置，每根线中的细丝“漂浮”
Ultrasuede® nu已在新款马自达 6（日本 Atenza）上首次应用。 该车型高级内饰的一个关键在于仪表板和门板上使用了 Ultrasuede® nu。
结论
以下示例一定程度上说明了回收价值链的复杂性：
- PU通过颗粒回收
- 由羊毛和一次性 PET 瓶回收聚酯制成的面料
- 巴斯夫回收添加剂
- 由回收和生物质衍生聚合物制成的Torey超细纤维。
从价值链新颖性和复杂性的角度来看，其他示例也非常相似。
因此急需行业联盟对整个价值链进行引导，协调，实现高效协同并降低成本。比如由主机厂，大型一级供应商或领先的材料（化学）供应商来引领。
