国内外汽车内饰材料发展趋势毕业论文
2020-04-10 14:41:33
摘 要
近年来私家车数量不断攀升,人们对汽车也有了全新的要求,主要是针对汽车内饰方面,其中包括舒适性、实用性、美观性、安全性和环保性。这也对汽车内饰材料的发展提出了更高的要求。研究汽车内饰材料的发展趋势具有一定的理论和指导意义。
本文首先将对汽车内饰进行概述,包括汽车内饰的定义和组成,以及汽车内饰的分类和相关汽车内饰材料的应用。紧接着综述各国汽车内饰的发展现状和差异,得出我国汽车内饰现阶段发展中存在的问题。然后对国内外汽车内饰材料的应用现状进行了对比分析,得出纤维类材料、金属类材料、高分子类材料在汽车内饰行业中的应用情况。最后对汽车内饰材料的发展趋势进行分析,发现近年来复合材料凭借良好的性能不断挤占三大传统材料的市场,并有逐渐取代三大传统材料的趋势。未来汽车内饰材料一定是向着更环保、更安全、更低耗的方向发展。
本文的特色:基于欧洲专利局和佰腾网的专利数据分析,对国内外汽车内饰材料的发展现状和趋势进行了分析和总结。
关键词:内饰材料;纤维材料;金属材料;高分子材料
Abstract
In recent years, the number of private cars has continued to rise, and people have also made new demands on automobiles, mainly focusing on automotive interiors, including comfort, practicality, aesthetics, safety and environmental protection. This also puts forward higher requirements for the development of automotive interior materials. Studying the development trend of automotive interior materials has certain theoretical and guiding significance.
This article begins with an overview of automotive interiors, including the definition and composition of automotive interiors, as well as the classification of automotive interiors and the choice of automotive interior materials. This article is followed by a review of the current situation and differences in the development of automotive interiors in various countries and the problems existing in the development of automotive interiors in China. Then the application status of automotive interior materials, as fiber materials, metal materials and polymers, at home and abroad was compared and analyzed. Finally, the development trend of automotive interior materials was analyzed. It was found that in recent years, the composite materials have been continuously occupying the market of three traditional materials with good performance, and they have gradually replaced the three traditional materials. The future automotive interior materials must be more environmentally friendly, safer, and less expensive.
The characteristics of this article: Based on the analysis of the patent data of the European Patent Office and Haoteng.com, the status quo and trends of automotive interior materials at home and abroad are analyzed and summarized.
Key words: interior materials; fiber materials; metal material; polymer materials
目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2课题研究的意义 2
1.3研究的主要内容 3
第2章 汽车内饰材料 4
2.1汽车内饰的概述 4
2.2汽车内饰设计的要求 5
2.3汽车内饰材料的介绍 7
2.4三大材料的种类和性能 8
2.4.1纤维类材料 9
2.4.2金属类材料 9
2.4.3高分子类材料 9
第3章 国内外汽车内饰发展情况 10
3.1国外汽车内饰的发展现状 10
3.2国内汽车内饰的发展现状 12
3.3国内外汽车内饰的发展对比 13
第4章 材料在汽车内饰中的发展 16
4.1汽车内饰材料的研发现状 16
4.1.1国外汽车内饰材料的研发现状 16
4.1.2国内汽车内饰材料的研究现状 17
4.2汽车内饰材料的应用情况 18
4.3国内外汽车内饰材料发展情况对比分析 19
第5章 总结与展望 22
5.1国内外汽车内饰发展趋势的总结 22
5.2国内外汽车内饰发展趋势的展望 23
参考文献 24
致谢 25
第1章 绪论
1.1课题研究的背景
汽车诞生以来,从上世纪末到现在,已经走过了100多年的发展历程。从Carl Bentz制造的第一辆三轮车到现在的超级跑车,速度也从十八公里每小时跑到了现在的每小时几百公里,这在以前是人们想也不敢想的。通常说的汽车的概念与国家科学技术的发展有很大联系,它所包含的意义在不同的时期和国家有所不同。世界上最早的汽车是蒸汽汽车,但随着内燃机的出现,使得蒸汽汽车被内燃机汽车所取代。传统意义上的汽车一般是指内燃机汽车。但目前从广义上讲,汽车不单单是指内燃机汽车,还包括电动汽车、蒸汽汽车和其他燃料汽车。汽车的发展并不是那么简单,不是一个人就可以决定它的方向,是经过无数个人日日夜夜努力换来的。一般来说,汽车的发展经历了蒸汽时代,内燃机时代以及汽车的大量生产化,还包括汽车产品多样化、以及向发展中国家转移汽车产品几个阶段[1]。
汽车行业不仅具有技术和资金密集的特点,而且还具有综合性能好、附加值高、经济效益好的优点。近几年随着汽车生产的不断发展,也带动了大量零部件生产企业和原材料工业的发展。
近年来,从汽车产业到汽车社会,汽车已逐渐成为一种现代生活方式的代表,在全球范围内汽车产量不断增长,私家车数量更是增长迅猛。据统计,2011年至2016年,全球范围内汽车产量分别为7988.3万辆、8434.4万辆、74.1万辆、8979万辆、9078万辆和9488万辆。同比分别增长2.96%、5.45%、3.65%、2.82%、1.12%及4.63%。汽车越来越普及,人们需求也越来越多样化,从而刺激汽车厂商不断地开发更全面、更时尚、更能够体现时代特色的汽车产品。汽车设计的范围不再局限于车身形状,最大的变化就是对室内设计的重视。从汽车发展趋势来看,汽车的内饰设计将会趋向于高新科技的方向发展,车身形状将趋于简单、大方,并且更注重各种汽车内饰材料的协调使用。在汽车内部大量数码产品(如数字通讯产品和视频音频/视频产品)被广泛应用,这也极大的影响了汽车内饰设计和车辆设计的风格趋势。许多汽车内饰设计元素(如按钮,按钮,显示部件,背光设计等)同我们生活中常见的家用电器、计算机网络产品和通信产品的风格造型彼此接近,并且他们往往显得更加生活化。汽车内饰设计师正在跳脱传统汽车设计的造型思维,这将会促进汽车行业的进一步发展[2]。
不管是汽车的发展历程还是汽车内饰的发展趋势,都是和国家经济所关联,国家经济水平体现在人们身上就是对消费品的追求程度。如今,人们对汽车的追求程度越来越高,强劲的动力感和绚丽的车身造型只是人们追求的一部分,人们看汽车的侧重点将会向汽车内饰的高要求侧移。在日常生活中汽车内饰产品可以增加人们驾车的兴趣改善人们的心情,更能满足人们心理和精神的需求,并且也是生活质量和品位的主要载体和反映。
1.2课题研究的意义
汽车内饰系统是车身的重要组成部分。主要包含:仪表板系统、副仪表板系统、门内护板系统、顶棚系统、座椅系统、立柱护板系统、 其他驾驶室内装件系统,驾驶室空气循环系统,行李箱内装件系统等。汽车内饰的设计也是汽车造型设计的重点,占总设计工作量的60%以上。
对于汽车行业来说,我们平常所看的各大汽车企业在汽车整体质量上差距不大,汽车内饰就成为了他们下一步争抢的蛋糕市场。对于所有汽车内饰制造商而言,最终目标是使不同品牌厂商之间的汽车内饰可以搭配起来更好。与汽车售后市场相比,2016年全球汽车内饰材料市场价值616.9亿美元,到2025年预计将超过1176亿美元。评估汽车内饰材料的价值覆盖了材料(合成革,纯皮革,织物和热塑性聚合物),模型(重型和轻型商用车辆)和部件(方向盘套,座套,车内顶棚)市场。随着消费者对汽车产品的需求越来越多,他们也越来越关注汽车产品的性能和质量。传统的汽车产品设计开发概念、方法受到极大的挑战,这也加剧了市场竞争。面对汽车内饰市场的不断扩大和汽车内饰市场内的竞争,汽车内饰企业迫切需要扭转混乱局面。他们需要树立企业形象、打造品牌、提升技术和研发水平、提高产品设计能力,在产品、设计、材料、品牌上投入更多精力,并且将时尚与文化元素融入产品中,以个性化定制为支撑,采用高档的环保材料,来满足消费者的需求,以便逐步获得更多的市场份额和竞争优势。各大汽车公司的持续改进将推动整个汽车内饰市场环境的变化,并逐渐掀起一股高端汽车配件品牌的风潮[3]。
就目前来看,汽车内饰在汽车中所占比重越来越大,人们购车也越来越把内饰作为所考虑的重要条件之一。汽车行业的发展要紧跟消费人群的需求,只有满足消费者的需求才能做到与消费者零距离接触,才能取得更大的进步。在中国汽车行业几十年的发展历程中,内饰材料的选择越来越受到重视。目前,中国的汽车内饰材料有着广泛的研究范围,新型汽车内饰材料种类繁多,较为复杂。此外,国内汽车内饰材料的整体研究起步较晚,研究水平落后于发达国家。因此,本文将系统地研究国内汽车内饰材料,并与国外汽车内饰材料的研究和发展进行比较,并总结国内外汽车内饰材料发展的差异,这对中国汽车内饰行业的发展具有一定的理论和学术价值。此外,随着汽车行业的发展,人们对汽车的舒适性要求越来越高,环保、健康、智能化是影响汽车舒适性的主要因素,目前的汽车内饰材料已经不能满足汽车行业的发展需求。因此,在研究国内外汽车内饰材料发展情况的基础上,总结其在汽车领域的发展趋势,对我国汽车内饰行业的发展,包括汽车内饰的舒适性、美观性和安全性的提高具有重要意义。
1.3研究的主要内容
汽车内饰是汽车很重要的组成部分,好的汽车内饰不仅能给人以安全感,还能在侧面给人一种愉悦的心情,更重要的是使驾驶员和乘坐者能更好的享受汽车带来的乐趣。因此,内饰的设计要比车型设计的工作量大的多也重要得多。与此同时,各大车企对汽车内饰材料的研发从未停止过,汽车内饰的材料正在向着更环保、更安全出发。
结合国内外汽车内饰材料的研发情况来看,现在汽车内饰研发的方向以及重点趋向于环保化、轻量化、健康化等。在此背景下,复合材料作为内饰材料,相对于传统的三种材料具有更大的优势。复合材料主要是两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料。各种材料在性能上不仅可以互相弥补不足,还能产生协同效应,可以使复合材料比原来的材料组成更好地材料以满足各种不同的要求。从结构上看,复合材料由连续的基体材料和基体中包容的增强材料组成。基体材料主要分为金属类和非金属类,铝、镁、铜、钛及其合金通常用于金属基体,非金属基体包括合成树脂、石墨、橡胶、陶瓷和碳等。复合材料既能保证汽车内饰的安全性又能保证汽车内饰的环保性,既能满足美观要求又能满足实用要求,因此,复合材料的运用是国内外汽车内饰材料的发展趋势之一[4]。
相比较于国外我们国内在汽车内饰材料方面缺乏的是创新,也就是自主研发能力比较弱,当然这和时间关系是分不开的,世界先进的汽车制造国有100多年的汽车制造经验,而中国只有20到30年的发展经验。虽然我们起步比较晚,但我们发展空间大,相比于国外,在相同时间内我国的发展速度更快,实现了跳跃式发展。近年来,在国家的支持下,我们也取得了很多成就,我国仍处在追赶时期,这对我们也提出了更高的要求。从现阶段发展情况来看,我国也已步入重点开发结构件、增强材料和高性能树脂的阶段,我们也在一步一步缩小和其他发达国家的差距,在新材料的研究和应用上我国还有很长的路要走。本文将主要针对国内外汽车内饰的发展现状进行研究,并在此基础上总结国内外汽车内饰材料的发展趋势。
第2章 汽车内饰材料
2.1汽车内饰的概述
汽车内饰主要是指对汽车内部进行改装所用到的汽车产品,包括汽车座椅安全带、车内地毯、车内声学系统、车顶棚系统、空气循环系统、座椅系统、安全气囊、仪表板系统、门内护板系统、车内照明、副仪表板系统、立柱护板系统、方向盘、发动机舱内装件系统、行李箱内装件系统等。好的汽车内饰产品可以起到美化汽车内部环境的作用,从而可以很大程度的改善驾乘人员的心理环境,此外一些环保节能型内饰材料的运用还有助于驾乘人员的身体健康[5]。
在汽车内饰市场,我们可以看到汽车内饰有不同的类型,比如豪华气派型——配置豪华、做工精细、选材讲究,就像宾利内饰不同色型、奔驰唯雅诺红派内饰等。稳重大方型——车身大气、功能齐全、做工精细,在中级车和中高级车中较多见,如大众品牌、奥迪品牌等。运动时尚型——造型时尚大胆,具有很强的动力感,并能体现高科技和时尚的设计元素,多见于一些轿跑车和SUV车,如保时捷品牌Panamera车型、兰博基尼品牌盖拉多LP560麦克菲尼款车型内饰等。简洁实用型——外观简洁,突出内饰的功能性和实用性,可以让人一目了然,多用于中低级车,如大众高尔夫车型、丰田凯美瑞车型等;典雅舒适型——外观雅致、曲线柔和、驾乘舒适,具有很浓的人情味,同样在中级和中高级车中较多,如现代胜达车型、丰田花冠车型等。这些不同类型的汽车内饰在现阶段已经满足了不同人群的需要,但就目前汽车内饰市场的发展趋势来看,人们的需求会越来越多,而现阶段的汽车内饰类型想要一直满足人们的需求显然是远远不够。随着互联网技术的发展,个人及大数据,云数据平台已成为未来技术发展的趋势。在此大背景下,汽车就像互联网产品一样,将成为大数据下的某个终端。汽车内饰设计的风格将会更加智能化、娱乐化和互联网发展,其中将包括WiFi、无线充电、无焊点连接等[6]。
目前,全球最大的汽车内饰公司主要有一下几个:首先是法国佛吉亚集团,它是全球首位的汽车内饰系统厂商,在34个不同的国家拥有320个工厂,它在全球范围内拥有30个研发中心和5500名工程师。2013年的净收入为8.76亿欧元,到2014年增长到16.6亿欧元再到2015年的37亿欧元,其平均净收入增长率达到123%。
其次是法国全耐塑料集团,全耐塑料建于1947年,是汽车零配件和车身模块、汽车燃油系统及废物容器解决方案领域的全球领导者,公司在全球30个国家中拥有22000名员工、110家工厂和22个研发中心。2013年至2015年的净收入分别达到了19.3亿欧元、22.5亿欧元、25.8亿欧元。
另外美国江森自控公司是全球领先的汽车座椅系统和部件供应商,主营整套的座椅系统、金属骨架与机构件、汽车座椅泡沫、汽车面料和面套等。该公司提供一体化和一站式服务,并且通过技术创新打造差异化产品,生产的高端汽车座椅能够为各大汽车品牌带来提升。
美国埃驰集团在全球18个国家拥有80个生产基地,拥有超过18000名员工。该公司是由Lear和Collinsamp;Aikman公司发展而来,是全球具有领先地位的汽车内部零部件供应商。该公司的主营业务是顶棚系统、驾驶座舱及仪表板、门饰板等。
美国李尔公司成立于1917年,主要致力于汽车内饰系统零部件的设计、集成以及制造。在全球36个国家拥有240个分公司,2015年销售额182亿美元,与奥迪、宝马、凯迪拉克等高档汽车制造商合作。
加拿大麦格纳公司于1962年成为上市公司,是世界上最多元化的汽车供应商。它在30个国家设有306家制造工厂,并且有92个产品开发中心,该公司主营业务包括座椅系统、车顶系统等内饰零部件。
日本丰田纺织公司是全球领先的汽车内饰系统供应商及滤清器制造商,主要研发和生产汽车及内饰零部件、滤清器和发动机周边零部件。该公司已有90多年的历史,在中国地区执行一体化的经营管理模式,地区总部和生产基地紧密。在设计角度主要从移动空间整体角度出发为客户进行产品的提案。
日本的丰田合成株式会社在世界18个国家和地区拥有65家集团公司,并面向全球开展事业。该公司主要为丰田等汽车厂家提供橡胶和树脂产品,主要是经营行李箱、车门框装饰件、LED应用产品。
韩国现代摩比斯公司成立于1977年,并跻身世界六大汽车配件制造商,是一家汽车配件专业公司。该公司致力于研发,2014年研发费用5000万亿韩元,以期保持长久竞争力。公司在国内外有13852个配件营业网络中心,帮助了公司实现更好的营销。
中国比较大的是延锋公司,公司业务覆盖汽车内饰、外饰、座椅、电子和安全系统。中国上海是延锋公司总部所在地,为国内外30多家知名汽车制造商提供零距离即时化供货,产品远销至北美、欧洲、东南亚等二十多个国家和地区。这些都是属于比较大的汽车内饰产业,此外还有很多小型的汽车内饰公司,正是由于汽车行业的飞速发展和人们对汽车的要求越来越高才促进了汽车内饰的高速发展。
2.2汽车内饰设计的要求