從德國汽車企業戰略來看，低燃耗競爭正在演變成輕量化車體與動力傳動系統電動化相結合的競爭……

　　德國汽車企業在大力推進采用碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)實現車體輕量化，日本汽車企業則在著重發展混合動力車(HEV)。過去，二者的動態一直對照鮮明，今后，低燃耗競爭將會演變成輕量化車體與動力傳動系統電動化相結合的競爭。

　　對此，APS Research的若林一民向日本企業敲響了警鐘：“如果這樣下去，日本汽車企業有可能落在德國汽車企業后面。”此次，他從輕量化車體必需的結構膠出發，介紹了德國汽車企業的戰略等。

　　——在就汽車技術進行采訪的時候，我曾經聽說日本廠商在粘合劑的運用方面落后于歐洲廠商。這是怎么回事兒?

　　若林：這里說的是“結構膠”。結構膠是用來接合要求高強度和耐久性的部件時使用的粘合劑。這句話的主要意思是，歐洲汽車企業正積極地在汽車車體中使用結構膠，而日本汽車企業比較消極。我這里雖然統稱為歐洲，但起到帶頭作用的是德國。

　　從我通過海外的關系網絡獲得的信息來看，德國汽車企業之所以積極運用結構膠，是因為其背后推行了相應的戰略。

　　——是什么戰略?

　　若林：現在，動力傳動系統的電動化成了汽車行業的熱門話題，但德國汽車企業似乎認為“發動機車暫時還會是主流”。這樣一來，為了使發動機車滿足今后會更加嚴格的二氧化碳排放規定，就必須讓車體更輕。但發動機車已經非常成熟了，包括動力傳動系統在內，底盤部分輕量化的余地很小。這是因為受到熱、強度等條件的限制，材料必須以鋼、冷軋鋼板(SPCC)、鋁合金等為主。總而言之，選擇替代現行金屬的材料是非常困難的。

　　因此，剩下的選擇只有車體。也就是說，在德國的汽車企業看來，如何減輕車體重量是今后汽車制造的關鍵。

　　在車體輕量化方面，現在可以采取的方法有在局部減薄鋼板、使用輕合金也就是鋁合金和鎂合金等。但綜合考慮各種材料，輕量、強度等性能最為均衡的材料是碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)。

　　當然，汽車是組裝產品，車體也需要通過組裝各個零部件來制造。但CFRP是樹脂，與金屬不同，不能進行焊接，只能使用螺栓等機械接合方式或是粘合劑。

　　也就是說，在德國汽車企業積極使用結構膠的背后，是希望使用CFRP以減輕車體重量的戰略。而實現這樣的戰略就必須使用粘合劑進行接合。反言之，如果沒有結實的粘合劑，CFRP車體的設計就無法成立。

　　——如果是為了減少二氧化碳排放量，也就是實現低燃耗，開發混合動力車(HEV)也是一種方法。實際上，日本汽車企業在HEV的開發方面已經把德國汽車企業甩在了后面。

　　若林：就當前的情況而言，通過HEV實現低燃耗的方法還不合時宜。從銷售情況來看，HEV應該說符合時代潮流。但是在使用CFRP制造汽車車體方面，日本汽車企業落后于德國汽車企業。所以在車體中使用粘合劑的水平不高。實際上，寶馬率先將面向量販車的CFRP車體投入實用，開發出了專門用于這種車體接合的結構膠。

　　從這里可以看出日本汽車企業與歐洲汽車企業在戰略上的差別。日本企業的戰略是先使動力傳動系統混合動力化(電動化)，然后再全面推進車體的輕量化。而德國汽車企業的戰略正好相反，是先使車體輕量化，再全面推進動力傳動系統的電動化。今后，這樣的競爭估計會正式打響。至于哪一方會占據優勢，那就不得而知了。

　　——區別是是要先發展動力傳動系統，還是要先發展車體。但無論先發展哪一項，好像都不會有太大的優勢。

　　若林：當然，誰占優勢要看條件，我覺得德國汽車企業在不久的將來可能會占據優勢。因為按照常理推測，與開發HEV相比，開發結構材料在耐久性評價等方面花費的時間更多。

　　首先，開發材料比開發電子部件等費時。而且，車體的強度和耐久性直接關系到乘員的生命。車體一旦出現破損，人可能會被甩出車外。而且，開發車體使用的結構材料基本上只能靠材料技術人員，很難外包出去。也就是說，公司內外的開發資源有限。

　　而混合動力系統就算出現故障，也只是停止工作而已。當然，在駕駛中突然熄火會伴隨危險，但不會傷人。而且，構成混合動力系統的部件大多是由汽車部件廠商和電子部件廠商開發。也就是說，公司內外的開發資源雄厚。

　　德國汽車企業想的是先減輕車體。構成混合動力系統等電動化系統的機電和電子部件進化速度快，而且在今后進化的余地大。只要認真進行開發或是外包，就能比較快地追上領先的廠商(日本汽車企業)。所以要先開發耗時久的CFRP車體。

　　將采用新材料的車體投入實用化，估計需要10年的時間來累積技術。這意味著寶馬可能在10多年之前，就已經開始開發CFRP車體了。如果日本汽車企業從現在開始，全面著手開發CFRP車體，實用化可能需要10年。

　　總之，為了打贏新一代的低燃耗競爭，德國汽車企業首先挑戰的是難度更高的車體的開發。而日本汽車企業必須在今后向開發高難度車體發起挑戰。出于這樣的理由，我認為在今后，德國汽車企業很可能會占據優勢。

　　——構成CFRP車體的部件使用什么粘合劑進行接合?

　　若林：寶馬為純電動汽車“i3”的CFRP車體采用的是雙液型聚氨酯粘合劑(以下簡稱聚氨酯粘合劑)。選擇這種粘合劑的理由是接合速度快。聚氨酯粘合劑只需要5～10分鐘即可硬化。這種粘合劑是由德國的粘合劑廠商開發的。

　　聚氨酯粘合劑的問題是從兩種組分混合到可以接合的時間，即操作時限(pot life)只有2～3分鐘。兩種組分混合后，很難在這么短的時間內完成點膠、貼合部件、壓接這一系列操作。

　　但現在有了專用設備，就是雙液自動定量混合點膠設備。該設備會將兩種組分分別送入噴嘴，在噴嘴的尖端進行攪拌后吐出。在不進行點膠的時候，將噴嘴浸入稀釋劑中，防止粘合劑在噴嘴尖端凝固。從而實現連續使用。

　　——看來CFRP用聚氨酯粘合劑已經開發成功了。也就是說，不只是汽車車體，在使用CFRP制造其他部件的時候，也可以使用聚氨酯粘合劑吧?

　　若林：是的，但這樣的話，我們就要使用德國廠商的粘合劑，在靈活運用方面就會落在寶馬等領先的歐洲汽車企業的后面。為了引領世界，日本的汽車行業應當聯合日本的粘合劑廠商，開發超越德國產品、具備更高功能的新型結構膠。

　　這在技術上完全可行。普遍觀點認為，包括可靠性在內，環氧樹脂粘合劑的綜合實力優于聚氨酯粘合劑，而且相關功能變性技術已經有了。但環氧樹脂粘合劑至少需要1～2個小時才能硬化，操作性不好。很多技術人員覺得這么長的時間，根本無法應用于汽車等量產產品，因而選擇了放棄。

　　然而事實并非如此。通過組合技術可以發現可能性。比如說，在環氧樹脂硬化的時候，通過使用電磁感應加熱和超聲波加熱，有可能大幅縮短硬化時間。

　　前面聊的都是使用CFRP減輕汽車車體的話題，其實我還有關于鋼板輕量化的點子。我們可以使鋼板發泡、制造蜂窩狀的輕量鋼板。用3層結構的鋼板替代現有的1張鋼板，使用粘合劑進行接合。具體來說就是，制造2張極薄的鋼板，夾住含有空洞的蜂窩結構鋼板(蜂窩鋼板)或發泡鋼板。

　　鋼板的層疊可以使用薄膜狀結構膠，進行高速層壓。點膠的方式比較費時。通過使用薄膜狀粘合劑，使2張極薄鋼板與蜂窩鋼板或發泡鋼板接合，是能夠實現高速層壓的。就像這樣，鋼板、粘合劑都隱藏著巨大的技術開發潛力。

　　——日本的粘合劑廠商是不是在積極開發新粘合劑?

　　若林：每家公司的情況各不相同，應該說積極性還不夠。提出“今后需要開展提案型銷售”已經過了20年，但以汽車企業為代表，拜訪客戶“聽取需求”的陳舊銷售方式還依然存在。決定勝負的因素，是報價是否比其他公司低、能否縮短交貨期。現在最管用的話就是“原油價格正在下跌，本公司能夠在第一時間低價提供原油”。

　　一家汽車企業的高管曾經向我抱怨說，“社會輿論都批評我們強迫合作廠商壓低成本，但實際情況不是這樣的。大多都是合作廠商主動提出降價，而提出的新技術方案少得可憐”。雖然這不能代表所有的廠商，但粘合劑廠商應該把此話銘記在心，在開發新產品技術和應用技術方面投入更大的力度。

　　不只是粘合劑廠商，海外廠商已經形成了通過營銷探索需求，然后進行開發的營銷導向型制造的體制。而日本廠商依然在向客戶謀求研發主題。總而言之，汽車企業只管思考技術，按照要求進行開發。如果不趕快下定決心，改換成新技術提案型營銷方式，說不定會被全世界拋在身后。