汽车中的塑料带来日益严峻的挑战；虽然它们提升了效率和安全性，但大多数最终成为废弃物，尤其是难以回收的复合材料。
监管正在推动循环性发展，欧盟准备强制规定新车中再生塑料含量最高达25%，其中包括来自报废汽车的再生塑料。
解决方案需要创新与合作，涵盖从新型回收方法、生物基材料到便于拆解的设计。
塑料使汽车更轻、更安全、更高效，但在其使用寿命结束时，这些材料大多最终成为废弃物。随着汽车行业加速迈向更可持续的未来，塑料既是闭环进程中的重大障碍，也是一个重大机遇。
汽车塑料的循环性已不再是锦上添花之事。随着监管机构推动新车使用再生材料，以及消费者对更环保产品的期望不断转变，该行业正面临越来越大的压力，需要重新思考塑料的设计、使用和再利用方式。
实现这一目标，既需要技术创新，也需要整车制造商、供应商、回收商和政策制定者之间的系统性合作。那么，有哪些挑战和新兴解决方案正在推动汽车塑料向循环性转型？
汽车行业在循环经济中的地位
循环经济是一种摒弃“取用—制造—废弃”模式的经济模式。其理念是最大限度地利用材料，并在产品寿命结束时回收和再生产品。
汽车行业可以在车辆报废后的零部件拆解和再利用方面，将循环性融入其制造周期。
这些零部件通常作为备件出售，或用于小型维修，从而为这些部件赋予第二次生命。
然而，在汽车回收方面仍存在重大挑战，涉及汽车及其他车辆的主要材料——金属和塑料。
尤其是纤维增强塑料，常被用于“轻量化”，即减轻车辆重量以提高燃油效率，但这类材料很少被回收。纤维在回收过程中长度会缩短或断裂，从而使材料价值降低。
欧盟联合研究中心的一项分析发现，约3%的塑料用于汽车制造的塑料最终进入再生料市场。这损害了可持续发展目标，并加剧了日益严峻的环境问题。
新技术来自Brightlands Material Centre，由TNO提供技术支持，可防止纤维断裂，使这些价值相对较高的塑料得以再利用。大多数塑料最终成为废弃物。2023年，全球约13,000千吨的纤维增强塑料被生产，其中300万吨用于汽车行业。
日益扩大的合规环境
欧盟目前正在就其《报废车辆指令》框架进行一项具有里程碑意义的修订谈判，该修订将首次强制规定新车中再生塑料含量的最低门槛。
根据欧洲议会委员会支持的提案，新车须在法规生效后六年内含有20%的再生塑料；若供应和价格条件允许，十年内该比例将提高至25%。
关键在于，其中一部分再生材料必须来自报废车辆，而不能仅来自消费前或工业废料流。
循环性不再是可选项，而是监管、环境和经济层面的必然要求。
该法规还授权欧盟委员会在再生塑料供应或价格限制使合规难以实现时给予临时豁免，这体现了对现实供应链挑战的认可。
这一监管转变标志着一个转折点，因为它将车辆塑料从可选的可持续性考量提升为具有法律约束力的设计组成部分。整车制造商（OEM）、回收商和材料供应商将不得不在整个价值链范围内开展合作，以满足这些门槛要求。
这意味着需要重新设计便于拆解的零部件，使再生塑料达到汽车级标准，并扩大收集和处理基础设施的规模。
回收路径
并非所有塑料都一样，赋予它们第二次生命的方法也各不相同。一辆汽车包含数十种不同的塑料类型——聚丙烯、聚氨酯（多为泡沫）、尼龙、聚乙烯等——用于保险杠、座椅、安全带、内饰件、车门板、仪表板、电池外壳、油箱、轮罩等部件。
每种材料都有其独特的挑战，这意味着不存在单一的“灵丹妙药”式解决方案。相反，各种回收技术正在兴起、形成拼接式格局，每种技术各有优势与局限，它们共同开始塑造汽车塑料的未来：
机械回收：最成熟的方法是采用机械手段回收零部件，例如在再利用前将其粉碎以减小尺寸。该方法适用于热塑性塑料，但在处理复杂的复合材料和混合物时存在局限。
复合材料回收：其中包括热机械回收，这是一种物理回收方法，通过熔化并重新成型塑料，同时尽可能保留其原始结构和性能。 纤维增强热塑性复合材料（TPC）对于“轻量化”至关重要，但由于其纤维较长，回收难度尤其大。
物理回收： 溶解等技术可选择性地只溶解所需聚合物，而不溶解塑料中不需要的聚合物、添加剂或污染物，将塑料分解为其分子结构单元，从而实现高质量再利用。
可回收性设计
尽管回收技术的进步对于实现汽车塑料的闭环至关重要，但通往真正循环性的历程始于更早的阶段，即设计阶段。
目前已出现一些创新方法，从一开始就融入新材料和设计原则。
其中，生物基材料的应用正获得越来越多的关注，包括采用大麻、亚麻或竹子的纤维增强热塑性塑料，以及PHA或PLA等生物基聚合物。这有望减少对化石资源的依赖，并降低车辆的整体环境足迹。
这些纤维和聚合物在生长过程中吸收二氧化碳，因此有时甚至具有负碳足迹。其中一家公司Bcomp，正致力于为汽车行业开发这些材料
将生物基材料融入汽车设计，可补充回收工作，并支持向更广泛的转型循环经济的转型。然而，目前它们的使用量仍然相对较少。
作为新进入者，它们取代石化基塑料颇具挑战，变革需要大量的努力、时间和成本。建立这些供应链并让市场接受需要时间。与此同时，我们不应让目前汽车市场中正在使用的材料被边缘化。
对其进行回收和再利用，可在无需新材料的情况下最大限度地发挥其性能。因此，让它们留在供应链中可提高循环性。
塑料使用加速增长
汽车行业占12–15%的全球塑料需求。随着电动汽车（EV）普及加速，塑料和纤维增强塑料的使用量预计将因其轻质且兼具机械强度而有所增长，这有助于延长电动汽车的续航里程。
因此，若缺乏可规模化的回收解决方案，该行业可能会制造新一轮废弃物浪潮。循环性不再是可选项，而是监管、环境和经济层面的必然要求。
任何单一参与方都无法独自应对这一挑战。成功有赖于整车制造商、材料供应商、回收商和研究机构之间的合作。例如，品牌所有者可以分享汽车零部件所用材料及其可回收设计的详细信息，从而使拆解更加容易。
拆解商与回收商可以合作，扩大创新型分拣、收集和处理设施的规模。与此同时，整车制造商和品牌所有者可在新产品中纳入更多再生材料，而回收商则与拆解商合作，确保废料质量稳定，从而提高再生材料的可靠性。
系统性方法至关重要：各方都以盈利为目标，而消费者可能需要承担更高的报废处理方案成本。这部分额外收入应在整个报废处理供应链中公平分配。
全球影响力联盟（Global Impact Coalition）的汽车塑料循环性项目等倡议正在促进这种合作，而K 2025展会（位于德国杜塞尔多夫的塑料和橡胶展）等活动则提供了分享解决方案的平台。
此外，若没有循环塑料，电动汽车转型可能只是以一个可持续性问题换取另一个。
TNO正通过多利益相关方的方式应对创新挑战，力求协调各方利益、打破系统性锁定，并制定共同路线图，以推动循环和可持续解决方案的落地。了解我们的方法，请访问：强化与维持热塑性复合材料 | TNO。
