摘要　汽车行业的发展带动了许多相关行业的发展，其关系相辅相成，如汽车安全玻璃行业。随着汽车轻量化和安全性要求的提高及标准的日趋严格，人们对车辆美观的追求，车用安全玻璃的量越来越大。近十几年来，通过引进、合资合作、技术改造等手段和方式，我国汽车安全玻璃生产制造水平有了较大的提高和发展，已基本上满足了国内汽车工业发展的需求，并较大规模地进入国外汽车维修市场，但高质量的玻璃生产同国外仍有较大差距。文中介绍了汽车安全玻璃发展的历史及我国的现状，并对其材料、品种、规格、性能及发展趋势进行了分析。
　　关键词　汽车　安全玻璃　现状　问题　发展趋势

　　１　目的和意义

　　车用安全玻璃是汽车车身的重要用材之一，在较长的一段时间，还不可能用其它材料来取代。而且随着汽车工业，特别是轿车工业的发展，安全玻璃的平均使用面积有不断增加的趋势。５０年代平均每辆汽车用量为２．２ｍ２，６０年代为２．４ｍ２，７０年代为２．８ｍ２，８０年代为３．４ｍ２，９０年代３．９ｍ２。与此同时，安全玻璃占车自重的比重由１９７０年的２．７％增加到目前的３．５％，今后还保持不断增加的趋势。美国就曾设计了一种概念车，玻璃几乎占整个车身的一半。１９９４年北京汽车展上，日产汽车公司展出了１辆全玻璃顶篷的新概念车。

　　现代汽车对安全玻璃有以下４个方面的要求：

　　１）安全性能。包括：抗冲击性、耐磨性、抗穿透性、耐热性、人头模型冲击透光度、光畸变、副像偏离、耐辐射性及耐湿性等；

　　２）外形美观；

　　３）节能。指轻量化，以达到降低油耗或减少空调费用；

　　４）附加扦种特有的先进功能以追求舒适方便的汽车生活。

　　随着我国汽车工业的发展，安全玻璃生产配套发展较快，但在配套过程中，也存在许多问题。主要是在质量上不能完全达到国外先进标准的要求，特别是我国轿车用玻璃，无论在外观质量、光学性能、机械强度，还是在耐环境稳定性等方面，都存在一定的差距。品种少、生产能耗高、生产过程的机械自动化程度低及成品率低等也造成成本高、价格贵。

　　目前，有些汽车厂特别是轿车厂每年不得不花费大量的外汇从国外进口安全玻璃。按照我国汽车行业规划要求，从现在到２０１０年汽车工业将是一个高速发展的阶段，为达到规划纲领，开展国产安全玻璃的研究和发展，是十分必要的。

　　２　国外现状及发展趋势

　　２．１　国外汽车用玻璃发展概况和趋势

　　当今世界各发达国家生产的汽车，其风挡玻璃和门窗玻璃均已采用安全玻璃。这种由无机硅酸盐平板玻璃原片经过钢化处理，或者与其他材料复合加工而成的安全玻璃，除了具有平板玻璃的各种优点外，还大大地提高了机械强度和耐热震性能，是汽车风挡玻璃的理想材料。从２０世纪初，随着汽车工业的发展和社会进步的需要、在质量、形状进程用途方面不断发展变化。钢化玻璃的工业化生产方法由美国人于１８７４年发明，法国的圣各本高速和美国特力普立可公司在２０年代用于工业生产。直到４０年代为止，汽车风挡玻璃均为２块平面钢化玻璃，厚度为６ｍｍ。１９１０年美国特力普立可公司正式开始生产夹层玻璃。美国的皮资宝公司于１９２７年开始生产夹层玻璃，日本岩城硝子公司于１９２２年研制出３层夹层玻璃。

　　５０年代实，美国最先采用曲面钢化玻璃做为汽乍前风挡玻璃。由于其优良的品质，很快推广到世界各地。现在国外生产的汽车，无论是轿车还是卡车，前风挡玻璃基本采用整块曲面玻璃。随着主要发达国家的国民经济的高速发展，汽车产量和行驶速度都大大提高，车祸也随之增多。为此美国和德国于６０年代中期研制出—种高穿透性夹层玻璃（ＨＲＰ夹层玻璃），其抗冲击强度比普通钢化玻璃高３倍。美国自１９６８年规定汽车前风挡玻璃必须使用ＨＲＰ夹层玻璃后，几乎再未发生吊首事故，稍后，区域钢化玻璃问世，从而有效地避免了个钢化玻璃囚车祸破碎后，挡住司机视线而造成第２次车祸的发生。日本从１９５６年起要求汽车前风挡必须使用区域钢化玻璃；１９７４年要求使用ＨＲＰ、标准夹层和区域钢化３种安全玻璃。１９７６年前风挡８０％为区域钢化玻璃，２０％为夹层玻璃。进入７０年代，汽车玻璃有了新的发展。在保证安全性的前提下，不断追求多用途和外观美观的成品。出现了印刷陶瓷电性玻璃；吸热钢化玻璃及着色钢化玻璃导电膜夹层玻璃等；同时为减轻司机眼睛疲劳，汽车玻璃的颜色也随之发生变化，由五色透明为主，转为青铜色和蓝色等。

　　随着车型设计手段的逐步科学化，结合空气动力学，现在汽车开始大量使用曲面、弯曲和强弯曲玻璃。汽车的前窗倾斜度减少，后窗的高度不断增加，以节约能源为目的汽车玻璃向轻量化发展。追求量轻板薄，原先使用的６ｍｍ厚的钢化玻璃已减至３．５－３ｍｍ；夹层玻璃厚度由６ｍｍ减为４．７ｍｍ；许多国家已开始采用４ｍｍ厚的夹层玻璃。总之，目前的汽车玻璃具有安全、美观、多功能及轻而薄的特点。

　　２．２中国汽车玻璃的发展概况

　　在我国玻璃工业由于起步晚、发展慢，在品种、规格、质量和数量等方面存在许多问题。例如具安全性，因玻璃破碎而造成人员伤亡事故很多。国家于１９８７年颁布了“汽车用安全玻璃国家标准”，自１９８９年７月起执行，从即日起汽车风挡玻璃必须使用安全玻璃，这标志着国产汽车玻璃将全面更新。

　　我国从１９５２年开始研究钢化玻璃，１９５５年第１台吊挂式平钢化玻璃电炉在上海耀华玻璃厂投产。１９８８年在垂直吊挂设备上生产厚度为３．５－４ｍｍ的平钢化玻璃在天津正式生产，１９８９年弯曲区域钢化玻璃研究成功并在广东顺德投产。改革开放以来，我国汽车玻璃生产发展迅速，１９８２年全国只有１７家生产企业，年产量不足２００万ｍ２。现在已有１５０多家生产厂家，钢化玻璃年生产能力为１６００万ｍ２。其中引进生产线２３条，生产能力８００万ｍ２，夹层玻璃生产能力为３００万ｍ２，其中引进的胶片法生产线１３条，国产胶片法生产线１７条，生产能力约２７０万ｍ２。１９９３年全国钢化玻璃产量为１０００万ｍ２，夹层玻璃为１００万ｍ２，其中也包括建筑用钢化玻璃和夹层玻璃的产量。１９９０年国家对安全玻璃实施安全认证管理以来，已有４７家企业的１９１５种不同规格型号的汽车安全玻璃产品通过认证，生产能力为８００万ｍ２。

　　随着我国交通运输业的发展，高速公路和高等级公路发展很快，对汽车玻璃的要求也越来越高。特别是引进车型用的玻璃，如奥迪、桑塔纳、切诺基及雪铁龙等除了一般性安全要求外，对玻璃的装饰边、边部应力及遮阳带等都有一系列严格的要求。首先从汽车安全安全玻璃的种类而言，我国只有２种：夹层玻璃和钢化玻璃（含区域钢化玻璃），而国外还有玻璃塑料、双层中空玻璃、电热前风挡玻璃及防弹玻璃等。另外国外的新产品有调光玻璃、憎水玻璃、屏显风挡玻璃、带电视天线的夹层玻璃、太阳能电池车顶棚玻璃及自洁玻璃等；其次从生产技术而言，虽然已引进了多条夹层玻璃生产线和钢化玻璃生产线，实现了电子计算机控制，但还有一些先进技术没有引进，且多数是重复引进。如夹层技术几乎是ＴＡＭＧＬＡＳＳ的技术。这种技术为８０年代初的先进技术，后被ＬＯＦ公司的技术所取代。其原因是技术热弯能耗高效率低，而ＬＯＦ的技术应用热压成型，效率高能耗少。如钢化玻璃生产技术，国外有立式模压钢化法、新重力法、水平辊道钢化法及煤气炉法。除煤气炉法外，其他国内都有弓１进，日本的三大硝子都有气垫法生产线，效益高，主要用于生产汽车侧窗钢化玻璃，平均每６ｓ就生产１块玻璃，质量也很好。美国福特和ＰＰＧ公司也有气垫法生产线，更换品种十分方便，只用２ｈ更换床面即可。

　　为了节能，国外都力求实现汽车玻璃的轻量化，钢化玻璃厚度由６－５－４－３．５－３．１ｍｍ。我国现有４个厂可生产３．１ｍｍ厚的钢化玻璃，夹层玻璃也由３＋３－２．５＋２．５－２．３＋２．３－２＋２ｍｍ。为了减少汽车行驶时的空气阻力，前窗玻璃安装角由９０－６０－４５－４０－３５－３０－２６°。

　　现代化的都市节奏明显加快，为了提高工作效率，节约时间，许多人开始在汽车上办公。据统计，国外不少人一生中有１／１０～１／１５的时间在汽车上渡过。因此人们为了追求舒适方便的汽车生活上下功夫，车内电视的出现和车载传真都要求玻璃具有接受电波的性能，从而出现了夹天线的汽车风挡玻璃。特别是长途旅行汽车，安装车内电视可起到缓解旅客疲劳的作用。日本的中央硝子公司已能制造接收卫星电视节日的风挡玻璃。

　　３　玻璃工业发展过程中存在的问题

　　从我国玻璃工业生产和为了汽车工业配套方面，尚存在不少问题。

　　３．１　生产方面

　　１）在质量上不能完全达到国外先进标准的要求，无论在外观质量、光学性能、机械强度，还是在耐环境稳定性等方面，都存在—定的差距。

　　２）品种少。国内已有夹层玻璃和钢化玻璃２个品种，而国外品种规格较多。

　　３）能耗高。生产相同规格的安全玻璃能耗比国外高一倍。如平钢化玻璃国内能耗为１１—１３ｋＷ·ｈ／ｍ２，而国外为４．５－６ｋＷｈ·／ｍ２。

　　４）生产过程的机械自动化程度低。国外已普遍采用电脑控制各种玻璃深加工机械设备，芬兰已研制成功无模具弯钢化玻璃生产线。

　　５）引进线的零部件的国产化尚未解决。因为引进生产线采用计算机控制，我国一般老的安全玻璃生产企业人员素质水平不能达到维修和准确使用的程度。一旦机件损坏就得向国外购买，因此必须加强引进生产线零件的消化吸收。

　　６）成品率低，造成成本高，价格贵。

　　７）原材料供应目前不得不依赖进口。如夹层玻璃用的ＰＶＢ高穿透性胶片国内尚不能生产。另外，高质量的浮法玻璃国内也很紧张。

　　３．２　配套方面

　　１）我国的汽车车型多，批量少，规格多。而国外每种车型的批量都较大，因而每种规格的玻璃基本上都有专用生产线，适用于连续化大规模生产。如从美国ＧＬＡＳＳＴＯＣＨ公司引进的平弯钢化玻璃生产线一套模具就要７万美元。而我国的汽车生产：同国外正好相反，采用这种方法生产很不经济，制作模具需花费大量外汇。

　　２）我国的汽车玻璃绝大多数是弯型的，而引进的钢化生产线大多数只能生产平型的钢化玻璃，且生产能力很大达４５－６０万ｍ２／ａ。从而造成了生产线开工不足，经济效益低下。必须通过技术改造，使之同时能生产钢化和弯钢化玻璃。

　　３）为降低整车的价格，玻璃产品的价格也应随着技术改造和生产批量的加大，逐步降低，使汽车工业可以承受。

　　由此可见，我国的汽车玻璃行业无论是品种上、生产技术上还是在新产品的研究开发上，与国外有着较大差距。所以今后要进行广泛深入的研究，以研究新产品及新技术为主，推动行业的技术进步，以满足我国汽车工业迅速发展的要求。

　　４　同步规划　同步发展

　　从现在到２０１０年，将是我国汽车工业攻坚和高速发展的阶段。玻璃需求预测见表１。

　　表１　车用玻璃需求预测表--------------------------------------------

　　年份（年） 1995 2000 2005 2010

　　需求量（m2) 940 1400 1900 3750--------------------------------------------

　　注：轿车每车需5.2 m2, 中型货车2.6 m2,轻型车5m2,轻型客车13m2型客车22m2,维修按20%。

　　按行业规划设想，无论是汽车产量还是汽车保有量，而且在数量和质量上也将有一个新的飞跃。为达到该目标，要求汽车行业本身和玻璃行业都投入巨额资金、人力和物力。当汽车产量达到年产３００万辆时，实际安装玻璃面积为１４００万ｍ２，汽车维修用玻璃以２０％的系数计算，因此总需求量为１６９０万ｍ２；当汽车产量达到年产６００万辆时，实际安装玻璃面积为３７００万ｍ２，总需求量为４５００万ｍ２。