Marktgröße und Marktanteil des europäischen Marktes für thermoplastische Polymerverbundwerkstoffe in der Automobilindustrie – Wachstumstrends und Prognosen (2025 - 2030)

Trends und Erkenntnisse des europäischen Marktes für thermoplastische Polymerverbundwerkstoffe in der Automobilindustrie

Glasmatterthermoplaste (GMT) werden voraussichtlich in einem schnellen Tempo wachsen

Glasmatterthermoplastplatten wurden vor fast fünf Jahrzehnten eingeführt. Unter Berücksichtigung der kostenbezogenen mechanischen Leistungskriterien sind GMT-Verbundwerkstoffe zwischen spritzgießbaren, diskontinuierlichen (langen oder kurzen) glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen und fortschrittlichen Thermoplasten mit verschiedenen Faserarchitekturen angesiedelt.

Sie bieten verschiedene Vorteile, wie z. B. Designfreiheit bei der Herstellung komplexer Teile durch Integration mehrerer Funktionselemente, geringe Dichte, einfaches Recycling, hohes Innovationspotenzial in Bezug auf Produktions- und ökologische Anforderungen sowie hohe Produktivität. Obwohl GMT in verschiedenen Polymermatrizen erhältlich sind, werden propylenbasierte Verbundwerkstoffe aufgrund ihres niedrigen Preises dominiert. Diese sind gut in der Lage, mit anderen Strukturmaterialien zu konkurrieren, vor allem unter Bedingungen, bei denen Temperaturen unter 110 °C eingehalten werden. Glasmatterthermoplastverbundwerkstoffe verzeichnen eine Nachfrage vom Verbundwerkstoffmarkt. Sie sind einfach zu verwenden und weisen eine überlegene mechanische Leistung auf. Mercedes-Benz wählte zwei Qualitäten von glasmattverstärktem thermoplastischem Material, 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 Glasmatterthermoplastverbundwerkstoffen während des Prognosezeitraums ankurbeln.

Transportsektor als Markttreiber

Der Standard für den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch von Unternehmen (CAFÉ) zwang die 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 bis 7 %. Ab 2020 wird die Europäische Union von jedem europäischen Fahrzeughersteller verlangen, ein Emissionsniveau von 95 g Kohlendioxid pro km zu erreichen, gegenüber dem derzeitigen 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 Multimaterialansatzes bei der Gestaltung des Fahrzeugs der Zukunft sein.

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 wählt beispielsweise DuPont Transportation and Advanced Polymers den Weg über kollaborative Netzwerke und beteiligt sich aktiv an Konsortien, darunter IACMI (Institut für fortschrittliche Verbundwerkstofffertigungsinnovation) und AZL (Aachener Zentrum für integrative Leichtbauproduktion), wo Standardisierung ebenso behandelt wird wie kollaborative Teams, die sich auf die Demonstration kosteneffizienter CFRTP-Verbundstoff-Produktionsmethoden konzentrieren, insbesondere für Hochvolumenanwendungen

Im Jahr 2019 kündigte SABIC auf der JEC World 2019 eine neue, hochmoderne Technologie zur Herstellung leichter, kosteneffizienter und recycelbarer Fahrzeugverkleidungen an, vor allem durch den Einsatz seines UDMAX-Bandes, eines unidirektionalen, faserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffs. Diese innovative Technologie, die entwickelt wurde, um herkömmliche Verkleidungen 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.