中国消费品质量安全促进会 · 官方网站

【汽车耐蚀技术研究专题】基于全球气候适应性的汽车设计技术规范研究

2025-12-31 刘鹏 中汽数据有限公司 工程师、任凯旭 中汽数据有限公司 高级工程师
 
[摘要] 中国汽车产品面临全球多样化气候环境的严峻挑战。本文基于全球典型气候数据,分析了高温、高湿、高盐、高辐照环境下的气候特征,提出了相应的汽车气候适应性技术指标。在此基础上,明确了以在用车或试验车为对象的性能评估方法,并对车身外观腐蚀、漆膜色差与失光、塑料皮革及橡胶老化状态等提出了具体评价要求。本研究旨在形成一套科学、可操作的汽车设计技术规范,为汽车企业提升产品全球环境适应能力、增强国际竞争力提供技术依据。
 
[关键词]  汽车适应性;全球气候;评估方法
 
刘鹏
从事汽车腐蚀研究与咨询工作。
荣获省部级奖项2项,发表论文10余篇,
参与起草标准4项,授权发明专利1项。 
 
引言
中国已成为全球第一大汽车出口国,汽车产业国际竞争力稳步提升。然而,全球范围内风格迥异的气候条件,不仅是对中国汽车质量的严苛试炼,更是对中国汽车企业全球化开发能力的考验[1]。部分出口国高温、高湿等极端气候条件已远超中国国内同类极端情况范畴,其大气盐颗粒浓度与国内相比可相差2〜3个数量级,年辐照强度亦呈现显著差异。严苛的气候特征极易引发汽车涂层剥落和金属件腐蚀,对汽车内外饰件的环境适应性能提出了较高要求。
为推动中国汽车气候适应性能全面提升,给消费者提供更加可靠的产品,本文研究了高温、高湿、高盐、高辐照气候条件下汽车气候适应性能相关指标、评估方法与性能要求,以满足行业及企业在汽车全球气候适应性评估方面的需求,持续推动中国汽车国际竞争力提升。
 
1 全球气候特征分析与指标设置依据
严苛气候条件使汽车外观持久性能面临严峻挑战。其中,高温高湿高盐气候易造成汽车零部件腐蚀,高温高辐照气候易造成汽车内外饰零部件色差、失光、开裂等[2,3]
1.1 全球气候适应性能指标设置依据
全球典型城市温湿度、氯离子沉降速率与大气腐蚀速率数据如表1所示。分析可知,泰国曼谷为典型高温高湿高盐城市,其沿海地区碳钢年腐蚀量可达87μm(微米)。由于汽车外观油漆质保年限通常为3年,故可设定高温高湿高盐气候下碳钢累计腐蚀量达到300μm,即高于曼谷3年累计腐蚀量。
全球典型城市温度极值与辐照量数据如表2所示。由于新疆吐鲁番夏季高温、高辐照的典型暴晒气候常作为汽车高温测试城市,故此表选择吐鲁番作为中国典型城市。分析显示,沙特阿拉伯利雅得为典型高温高辐照城市。汽车行业整车自然暴晒试验时长通常为1年,故可设定高温高辐照气候下总辐照量需达到8300MJ/m2(兆焦耳每平方米),即高于利雅得1年辐照量。
1.2 全球气候适应性能指标要求
“全球气候适应车型”汽车产品设计技术规范指标要求见表3。其中,高温高湿高盐条件下应用碳钢试样的牌号选择及挂样方法,可参考QC/T 732—2005《乘用车强化腐蚀试验方法》或其他相关标准规范。
 
2 全球气候适应性能评估要求
2.1 高温高湿高盐条件下性能评估
在用车或试验车均可作为受检车辆,可从中选择其一进行性能评估。其中,在用车指从办理完毕注册登记手续到在达到国家规定的报废标准之前或在经济实用寿命期内服役,并仍在正常使用的机动车辆;试验车指从生产线以随机抽样的方式获取的未经特殊处理的机动车辆,用于测试、验证及评估其各项性能。
受检车辆要求如下:在用车受检车辆的服役条件需要满足腐蚀强度要求,即碳钢累计腐蚀量不少于300μm;试验车受检车辆应经过整车腐蚀试验,试验过程需要满足腐蚀强度要求,即碳钢累计腐蚀量不少于300μm。
受检车辆满足上述要求后,要对其车身外观零部件进行腐蚀等级评估,具体可参考T/CAS 660—2022 《在用车腐蚀评价技术规范》相关要求,零部件清单如表4所示。
2.2 高温高辐照条件下性能评估
在用车、试验车或零部件均可进行性能评估,但要满足以下要求:在用车受检车辆服役期间经受的总辐照量不低于8300MJ/m2;试验车受检车辆应经过自然暴晒老化试验或人工暴晒老化试验,试验过程中受检车辆经受的总辐照量不低于8300 MJ/m2。人工暴晒老化试验可参考T/CSAE 70—2018《乘用车整车太阳光模拟加速老化试验方法》或其他相关标准规范;受检车辆零部件应经过自然暴晒老化试验、人工暴晒老化试验或紫外线老化试验,试验过程中零部件经受的总辐照量不低于8300MJ/m2,或经受的总紫外线辐照量不低于564MJ/m2
受检车辆满足上述要求后,需对其漆膜涂层、塑料皮革及橡胶进行性能评估。漆膜涂层性能评估可参考GB/T 1766—2008《色漆和清漆 涂层老化的评级方法》要求,对受检车辆的车门涂层、顶盖涂层、发动机舱盖板涂层、翼子板涂层、保险杠涂层(如有)进行色差ΔE和失光率ΔGu的测量,以及开裂、剥落、起泡等单项等级评估;塑料皮革及橡胶性能评估,则要求对受检车辆的保险杠、车门密封条、天窗密封条、车门内饰板、仪表台、方向盘进行翘曲、变形、裂纹、发黏、膨胀、收缩等评估。
综上所述,“全球气候适应卓越车型”汽车产品需要满足高温高湿高盐、高温高辐照条件下的性能要求,具体要求见表5
 
3 结论
本研究围绕汽车产品在全球多样化气候环境下的适应性问题,通过分析典型城市的气候数据,明确了高温高湿高盐与高温高辐照严苛气候条件下的关键量化指标:碳钢累计腐蚀量≥300μm、总辐照量≥8300 MJ/m²。在此基础上,构建了面向整车的气候适应性能评估体系,涵盖汽车腐蚀、漆膜色差与失光、材料老化等多维度评价要求,形成了“全球气候适应车型”设计技术规范的核心内容。该规范旨在为中国汽车企业提供一套科学、统一的开发与验证依据,有助于系统性提升汽车在极端环境下的耐久性与外观保持性。未来,随着汽车出口市场的持续拓展与气候环境的动态变化,本研究提出的指标与方法可进一步迭代完善,为中国汽车产业强化全球竞争力、实现高质量出海提供持续支撑。
 
参考文献
[1] 易俊宇,赵佳俊,曾欢,等.汽车海外适应性测试现状分析及测试规划[J].汽车科技,2025,(06):9-17.
[2] 张惠林,赵峰,史沛瑶,等.汽车气候环境适应性试验技术综述[J].装备环境工程,2025,22(06):144-153.
[3] 文云雄,张晓东,陈秋岸.基于整车自然暴露试验的汽车涂层耐候性研究[J].汽车零部件,2023,(06):59-62.DOI:10.19466/j.cnki.1674-1986.2023.06.012.

声明:

       本网注明“来源:中国消费品质量安全促进会”的所有作品,版权均中国消费品质量安全促进会,未经本网授权不得转载、摘编或利用其他方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源中国消费品质量安全促进会”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。若需转载本网稿件,请致电:010-59196582。

      本网注明“来源:XXX(非中国消费品质量安全促进会)”的作品,均转载自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责