Marktgröße und Marktanteil für automotive thermoplastic polymer composites – Wachstumstrends und Prognosen (2025 - 2030)

Globale Markttrends und Erkenntnisse für automotive thermoplastic polymer composites

Glasmattenverstärkte Thermoplaste (GMT) werden voraussichtlich in einem schnellen Tempo wachsen

Glasmattenverstärkte thermoplastische Platten wurden erstmals im Jahr 1970 eingeführt. Unter Berücksichtigung kostenrelevanter mechanischer Leistungskriterien sind GMT-Verbundwerkstoffe zwischen spritzgießbaren, diskontinuierlichen (lang- oder kurzfaser-)glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen und fortschrittlichen Thermoplasten mit verschiedenen Faserarchitekturen angesiedelt.

Sie bieten verschiedene Vorteile, wie zum Beispiel.

• Designfreiheit: Herstellung komplexer Teile durch Integration mehrerer Funktionselemente
• Geringe Dichte.
• Einfaches Recycling
• Hohes Innovationspotenzial hinsichtlich Produktions- und ökologischer Anforderungen.
• Hohe Produktivität

Obwohl GMT in verschiedenen Polymermatrizen erhältlich sind, wird der Markt von propylenbasierten Verbundwerkstoffen dominiert, was auf deren niedrigen Preis zurückzuführen ist. Diese sind gut in der Lage, mit anderen Strukturmaterialien zu konkurrieren, insbesondere unter Bedingungen, bei denen Temperaturen unter 110 °C eingehalten werden.

Glasmattenverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe verzeichnen eine steigende Nachfrage vom Verbundwerkstoffmarkt. Sie sind einfach zu verwenden und weisen eine überlegene mechanische Leistung auf.

• Mercedes-Benz wählte zwei Qualitäten glasmattenverstärkter thermoplastischer Materialien, die vom Schweizer Materialhersteller Quadrant Plastic Composites geliefert werden. Diese Materialien werden zur Herstellung des innovativen Frontendmoduls verwendet, das für die Luxuscoupé-Baureihe der S-Klasse entwickelt wurde. Das neue Frontendmodul wiegt nur 3,4 kg, während das Vorgängermodell 5 kg wog.

Innovationen und eine größere Marktdurchdringung werden voraussichtlich die Nachfrage nach glasmattenverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen während des Prognosezeitraums ankurbeln.

Der Transportsektor wird den Markt antreiben

Der Corporate Average Fuel Economy (CAFÉ)-Standard zwang Hersteller in der Automobilindustrie, Fahrzeugdesigns zu entwickeln, die hochleistungsfähige Leichtbaumaterialien integrierten. Das Gewicht eines Automobils hat einen direkten Einfluss auf die Fahrdynamik, den Kraftstoffverbrauch und die Agilität. Eine Gewichtsreduzierung von 10% führt zu einer Kraftstoffeinsparung von etwa 5-7%.

Ab 2020 wird die Europäische Union von jedem europäischen Fahrzeughersteller verlangen, ein Emissionsniveau von 95 g Kohlendioxid pro km zu erreichen, ausgehend vom heutigen Emissionsniveau von 130 g Kohlendioxid pro km.

Der wachsende Fokus auf die Minimierung von Kohlenstoffemissionen und die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, vor allem durch die Reduzierung des Fahrzeuggewichts, treiben die Nachfrage nach thermoplastischen Verbundwerkstoffen an.

Kontinuierlich faserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe (CFRTP) sind eines der primären Materialien, die den wachsenden Bedenken hinsichtlich des Fahrzeuggewichts begegnen können. In Kombination mit Metallen werden CFRTP-Verbundwerkstoffe Teil eines Multi-Material-Ansatzes bei der Gestaltung des Fahrzeugs der Zukunft sein. Diese Materialien werden unter Berücksichtigung von Recyclingfähigkeit und Nachhaltigkeit entwickelt und zusammengebaut. Darüber hinaus werden die Standards der Automobilindustrie dazu beitragen, Methoden zur Charakterisierung der Leistung von CFRTP-Verbundwerkstoffen zu vereinheitlichen.

Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Da Unternehmen verschiedene Optionen erkunden, um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden, hat sich die Zusammenarbeit als effektiver Weg erwiesen, neue Wachstumspfade zu entdecken und dabei Risiken zu nutzen. Der bevorzugte Ansatz ist die Zusammenarbeit mit strategischen Akteuren entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

• So entschied sich beispielsweise DuPont Transportation and Advanced Polymers für den Fortschritt durch kollaborative Netzwerke und beteiligte sich aktiv an Konsortien, darunter IACMI (Institut für fortschrittliche Verbundwerkstofffertigungsinnovation) und AZL (Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau), wo Standardisierung ebenso behandelt wird wie kollaborative Teams, die sich auf die Demonstration kosteneffizienter Produktionsmethoden für CFRTP-Verbundwerkstoffe konzentrieren, insbesondere für Hochvolumenanwendungen.

Im Jahr 2019 kündigte SABIC auf der JEC World 2019 eine neue, wegweisende Technologie zur Herstellung leichter, kosteneffizienter und recyclingfähiger Fahrzeugpaneele an, hauptsächlich unter Verwendung seines UDMAX-Bandes, eines unidirektionalen, faserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffs. Diese innovative Technologie, die entwickelt wurde, um traditionelle Paneele aus Metall und Duroplastmaterial für Innen- und Außenanwendungen im Automobilbereich zu ersetzen, wird bald in der Trennwand eines leichten Nutzfahrzeugs (LNF) weltweit kommerzialisiert.

Im Fall der Trennwand reduziert der Ersatz einer herkömmlichen Metallkomponente durch die UDMAX-Bandlaminierung die Masse in der Anwendung um 35%. Ein geringeres Gewicht kann auch große Trennwände leichter handhabbar machen, was dazu beitragen könnte, den Fahrzeugmontageprozess zu beschleunigen.