从德国汽车企业战略来看，低燃耗竞争正在演变成轻量化车体与动力传动系统电动化相结合的竞争……

　　德国汽车企业在大力推进采用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)实现车体轻量化，日本汽车企业则在着重发展混合动力车(HEV)。过去，二者的动态一直对照鲜明，今后，低燃耗竞争将会演变成轻量化车体与动力传动系统电动化相结合的竞争。

　　对此，APS Research的若林一民向日本企业敲响了警钟：“如果这样下去，日本汽车企业有可能落在德国汽车企业后面。”此次，他从轻量化车体必需的结构胶出发，介绍了德国汽车企业的战略等。

　　——在就汽车技术进行采访的时候，我曾经听说日本厂商在粘合剂的运用方面落后于欧洲厂商。这是怎么回事儿?

　　若林：这里说的是“结构胶”。结构胶是用来接合要求高强度和耐久性的部件时使用的粘合剂。这句话的主要意思是，欧洲汽车企业正积极地在汽车车体中使用结构胶，而日本汽车企业比较消极。我这里虽然统称为欧洲，但起到带头作用的是德国。

　　从我通过海外的关系网络获得的信息来看，德国汽车企业之所以积极运用结构胶，是因为其背后推行了相应的战略。

　　——是什么战略?

　　若林：现在，动力传动系统的电动化成了汽车行业的热门话题，但德国汽车企业似乎认为“发动机车暂时还会是主流”。这样一来，为了使发动机车满足今后会更加严格的二氧化碳排放规定，就必须让车体更轻。但发动机车已经非常成熟了，包括动力传动系统在内，底盘部分轻量化的余地很小。这是因为受到热、强度等条件的限制，材料必须以钢、冷轧钢板(SPCC)、铝合金等为主。总而言之，选择替代现行金属的材料是非常困难的。

　　因此，剩下的选择只有车体。也就是说，在德国的汽车企业看来，如何减轻车体重量是今后汽车制造的关键。

　　在车体轻量化方面，现在可以采取的方法有在局部减薄钢板、使用轻合金也就是铝合金和镁合金等。但综合考虑各种材料，轻量、强度等性能最为均衡的材料是碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)。

　　当然，汽车是组装产品，车体也需要通过组装各个零部件来制造。但CFRP是树脂，与金属不同，不能进行焊接，只能使用螺栓等机械接合方式或是粘合剂。

　　也就是说，在德国汽车企业积极使用结构胶的背后，是希望使用CFRP以减轻车体重量的战略。而实现这样的战略就必须使用粘合剂进行接合。反言之，如果没有结实的粘合剂，CFRP车体的设计就无法成立。

　　——如果是为了减少二氧化碳排放量，也就是实现低燃耗，开发混合动力车(HEV)也是一种方法。实际上，日本汽车企业在HEV的开发方面已经把德国汽车企业甩在了后面。

　　若林：就当前的情况而言，通过HEV实现低燃耗的方法还不合时宜。从销售情况来看，HEV应该说符合时代潮流。但是在使用CFRP制造汽车车体方面，日本汽车企业落后于德国汽车企业。所以在车体中使用粘合剂的水平不高。实际上，宝马率先将面向量贩车的CFRP车体投入实用，开发出了专门用于这种车体接合的结构胶。

　　从这里可以看出日本汽车企业与欧洲汽车企业在战略上的差别。日本企业的战略是先使动力传动系统混合动力化(电动化)，然后再全面推进车体的轻量化。而德国汽车企业的战略正好相反，是先使车体轻量化，再全面推进动力传动系统的电动化。今后，这样的竞争估计会正式打响。至于哪一方会占据优势，那就不得而知了。

　　——区别是是要先发展动力传动系统，还是要先发展车体。但无论先发展哪一项，好像都不会有太大的优势。

　　若林：当然，谁占优势要看条件，我觉得德国汽车企业在不久的将来可能会占据优势。因为按照常理推测，与开发HEV相比，开发结构材料在耐久性评价等方面花费的时间更多。

　　首先，开发材料比开发电子部件等费时。而且，车体的强度和耐久性直接关系到乘员的生命。车体一旦出现破损，人可能会被甩出车外。而且，开发车体使用的结构材料基本上只能靠材料技术人员，很难外包出去。也就是说，公司内外的开发资源有限。

　　而混合动力系统就算出现故障，也只是停止工作而已。当然，在驾驶中突然熄火会伴随危险，但不会伤人。而且，构成混合动力系统的部件大多是由汽车部件厂商和电子部件厂商开发。也就是说，公司内外的开发资源雄厚。

　　德国汽车企业想的是先减轻车体。构成混合动力系统等电动化系统的机电和电子部件进化速度快，而且在今后进化的余地大。只要认真进行开发或是外包，就能比较快地追上领先的厂商(日本汽车企业)。所以要先开发耗时久的CFRP车体。

　　将采用新材料的车体投入实用化，估计需要10年的时间来累积技术。这意味着宝马可能在10多年之前，就已经开始开发CFRP车体了。如果日本汽车企业从现在开始，全面着手开发CFRP车体，实用化可能需要10年。

　　总之，为了打赢新一代的低燃耗竞争，德国汽车企业首先挑战的是难度更高的车体的开发。而日本汽车企业必须在今后向开发高难度车体发起挑战。出于这样的理由，我认为在今后，德国汽车企业很可能会占据优势。

　　——构成CFRP车体的部件使用什么粘合剂进行接合?

　　若林：宝马为纯电动汽车“i3”的CFRP车体采用的是双液型聚氨酯粘合剂(以下简称聚氨酯粘合剂)。选择这种粘合剂的理由是接合速度快。聚氨酯粘合剂只需要5～10分钟即可硬化。这种粘合剂是由德国的粘合剂厂商开发的。

　　聚氨酯粘合剂的问题是从两种组分混合到可以接合的时间，即操作时限(pot life)只有2～3分钟。两种组分混合后，很难在这么短的时间内完成点胶、贴合部件、压接这一系列操作。

　　但现在有了专用设备，就是双液自动定量混合点胶设备。该设备会将两种组分分别送入喷嘴，在喷嘴的尖端进行搅拌后吐出。在不进行点胶的时候，将喷嘴浸入稀释剂中，防止粘合剂在喷嘴尖端凝固。从而实现连续使用。

　　——看来CFRP用聚氨酯粘合剂已经开发成功了。也就是说，不只是汽车车体，在使用CFRP制造其他部件的时候，也可以使用聚氨酯粘合剂吧?

　　若林：是的，但这样的话，我们就要使用德国厂商的粘合剂，在灵活运用方面就会落在宝马等领先的欧洲汽车企业的后面。为了引领世界，日本的汽车行业应当联合日本的粘合剂厂商，开发超越德国产品、具备更高功能的新型结构胶。

　　这在技术上完全可行。普遍观点认为，包括可靠性在内，环氧树脂粘合剂的综合实力优于聚氨酯粘合剂，而且相关功能变性技术已经有了。但环氧树脂粘合剂至少需要1～2个小时才能硬化，操作性不好。很多技术人员觉得这么长的时间，根本无法应用于汽车等量产产品，因而选择了放弃。

　　然而事实并非如此。通过组合技术可以发现可能性。比如说，在环氧树脂硬化的时候，通过使用电磁感应加热和超声波加热，有可能大幅缩短硬化时间。

　　前面聊的都是使用CFRP减轻汽车车体的话题，其实我还有关于钢板轻量化的点子。我们可以使钢板发泡、制造蜂窝状的轻量钢板。用3层结构的钢板替代现有的1张钢板，使用粘合剂进行接合。具体来说就是，制造2张极薄的钢板，夹住含有空洞的蜂窝结构钢板(蜂窝钢板)或发泡钢板。

　　钢板的层叠可以使用薄膜状结构胶，进行高速层压。点胶的方式比较费时。通过使用薄膜状粘合剂，使2张极薄钢板与蜂窝钢板或发泡钢板接合，是能够实现高速层压的。就像这样，钢板、粘合剂都隐藏着巨大的技术开发潜力。

　　——日本的粘合剂厂商是不是在积极开发新粘合剂?

　　若林：每家公司的情况各不相同，应该说积极性还不够。提出“今后需要开展提案型销售”已经过了20年，但以汽车企业为代表，拜访客户“听取需求”的陈旧销售方式还依然存在。决定胜负的因素，是报价是否比其他公司低、能否缩短交货期。现在最管用的话就是“原油价格正在下跌，本公司能够在第一时间低价提供原油”。

　　一家汽车企业的高管曾经向我抱怨说，“社会舆论都批评我们强迫合作厂商压低成本，但实际情况不是这样的。大多都是合作厂商主动提出降价，而提出的新技术方案少得可怜”。虽然这不能代表所有的厂商，但粘合剂厂商应该把此话铭记在心，在开发新产品技术和应用技术方面投入更大的力度。

　　不只是粘合剂厂商，海外厂商已经形成了通过营销探索需求，然后进行开发的营销导向型制造的体制。而日本厂商依然在向客户谋求研发主题。总而言之，汽车企业只管思考技术，按照要求进行开发。如果不赶快下定决心，改换成新技术提案型营销方式，说不定会被全世界抛在身后。