产业研究｜《智能网联新能源汽车产业发展“十五五”规划》 发布， 高性能工程塑料迎来哪些新机会？

近日，工业和信息化部、国家发展改革委等九部门联合印发《智能网联新能源汽车产业发展“十五五”规划》。规划提出，到2030年，我国智能网联新能源汽车全产业链优势进一步巩固，国内新能源乘用车、商用车新车销量占比分别达到70%和40%，具备自动驾驶功能的汽车实现规模应用；纯电动乘用车平均电能消耗量达到每百公里约11.5千瓦时。

值得高分子材料行业关注的，不只是新能源汽车市场规模还将继续扩大。更深层的变化在于，汽车产业正在沿着高压化、集成化、智能化和绿色化方向继续演进，这正在重新定义车用高分子材料的性能边界。

过去，汽车塑料更多承担减重、装饰、耐冲击和改善加工性的任务；而进入智能网联新能源汽车阶段以后，越来越多高分子材料进入动力电池、高压连接、电机电控、热管理和智能驾驶等核心系统，需要同时解决绝缘、阻燃、耐高温、耐水解、透波、电磁屏蔽和长期可靠性等问题。换句话说，新能源汽车正在推动工程塑料从“结构材料”向“功能材料”进一步升级。

一、汽车产业进入新阶段，高分子材料的价值也在发生变化

《规划》明确提出，要把握智能化、绿色化、融合化发展方向，突破关键核心技术，加快产业优化升级，并推动人工智能与汽车产业深度融合。

从材料端来看，这种变化已经开始发生。2025年，我国新能源汽车产量达到1662.6万辆、销量达到1649万辆，新车销量占汽车新车总销量的47.9%。随着新能源汽车进入主流市场，高压连接、动力电池、集成热管理和汽车电子正在打开新的工程塑料应用空间。

传统汽车中的PP、ABS等通用改性塑料仍是整车塑料用量基础，但从技术价值来看，PA、PBT、PPS、PPA、LCP、PEEK等材料正在进入安全要求更高、失效成本更高的部件。这背后的逻辑非常清晰：汽车技术边界越往高压、高功率、高集成度发展，材料需要解决的问题也就越复杂。

图1 新能源汽车中的典型工程塑料应用

二、800V高压平台：从“绝缘材料”走向“长期高压安全材料”

新能源汽车电气架构升级，是工程塑料性能升级最明显的驱动力之一。以电驱系统为例，目前电机、控制器和减速器正进一步向多合一方向集成。与此同时，电机转速可达到约20000转/分钟甚至更高，系统还要向800V甚至更高电压平台、高功率密度和液冷方向发展。对应材料需要同时满足绝缘、耐高电压、耐磨和耐化学腐蚀等要求。

图2 新能源汽车电驱系统中特种工程塑料典型应用

高压连接系统的材料要求同样在发生变化。以PBT为例，经过玻纤增强和阻燃改性后，可用于400V、800V高压连接器、充电插座、母排固定架、继电器以及电机线圈骨架等部件。材料不仅要具备绝缘能力，还需要在高温、高湿、振动和长期通电环境下保持阻燃、颜色和尺寸稳定。

因此，800V平台带来的并不是简单的“绝缘等级提高”。真正重要的是：材料必须在高压、湿热、机械载荷和长期老化共同作用下，持续保持绝缘与结构可靠性。这使高CTI、阻燃、耐热老化、耐湿热和尺寸稳定逐渐成为高压电气材料的重要评价指标。

三、系统集成：单个塑料零件承担的功能越来越多

新能源汽车另一个明显趋势，是系统不断集成。电驱从分立式结构向多合一发展；动力电池向CTP、CTC、CTB演进；OBC、DC/DC、PDU趋于集成；热管理系统也在减少零部件数量，提高系统协同效率。

这种变化并没有降低材料的重要性，反而意味着同一个零件需要承担更多功能。例如动力电池中的工程塑料，一方面要轻量化，另一方面还要兼顾绝缘、高CTI、抗冲击、阻燃、耐高温以及热失控安全，同时开始考虑可拆解和回收。电源系统则需要面对800V以上高压平台、大功率运行和振动疲劳，因此材料需要同时满足绝缘、阻燃、高CTI和长期机械稳定。

这意味着新能源汽车工程塑料的发展方向，已经从过去单一的“替代金属、降低重量”，逐渐转向“以更低重量承担更多功能”。

图3 五类典型工程塑料的核心优势及新能源汽车应用

四、热管理升级：耐水解正在成为更加重要的材料能力

新能源汽车热管理系统不仅服务乘员舱，还要同时管理动力电池、电机和电控系统的温度。电子水泵、电磁阀、压缩机、PTC加热器、膨胀水壶等大量零部件长期处于水、乙二醇、油类以及冷热循环环境下，因此材料需要具备耐化学介质、尺寸稳定以及长期耐久等能力。

PA就是典型案例。PA兼具强度、韧性、耐磨性和耐油性，经玻纤增强后，可应用于冷却管路、接头、阀体和水室等热管理部件。但PA具有吸湿特性。吸水后，材料的尺寸、刚性和电性能都可能变化，因此高压连接和热管理系统通常需要采用低吸湿、耐水解、阻燃及长期热稳定的专用牌号。

这一变化说明，新能源汽车材料评价正在从过去更加重视“初始性能”，进一步转向“服役一段时间以后还能剩下多少性能”。未来，冷却液浸泡、湿热老化、温度循环和长期介质环境下的性能保持率，将越来越重要。

五、智能驾驶：塑料开始参与“信息传输”

电动化提升的是材料的电气和热性能要求，而智能化又增加了另一类任务——让光和电磁波正确通过材料。规划提出，到2030年具备自动驾驶功能的汽车实现规模应用，并推动人工智能与汽车产业深度融合。

这意味着汽车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达、天线和传感器仍将持续增加。PC就是这一变化中非常典型的一类材料。传统汽车中，PC主要用于车灯灯罩和仪表透明面板；随着智能驾驶发展，其应用开始向激光雷达保护罩、摄像头罩、毫米波雷达罩、封闭式前格栅和智能表面扩展。不同PC材料及其合金可以分别满足近红外透过、毫米波透过和摄像头防护等需求。

因此，智能汽车时代的高分子材料评价，也开始增加过去传统汽车塑料较少涉及的指标：介电常数、介电损耗、毫米波透过率、近红外透过率、电磁屏蔽效率以及老化后的信号稳定性。材料开始从零部件的“外壳”，进入汽车信息传输链条本身。

六、从分子结构看：为什么不同工程塑料会“各司其职”？

为什么PA适合热管理，PBT适合高压连接，PC适合雷达罩，而POM却更多出现在齿轮和执行器中？答案并不仅仅在材料配方。更底层的原因，在于分子结构不同。

高分子主链中的官能团、芳香环比例、链段刚性、极性以及结晶能力，会决定材料的吸湿、耐热、电性能、透明性和摩擦性能，进而决定它最适合进入哪一种汽车工况。

1. PA：酰胺键带来高强度，也带来吸湿

PA分子主链中含有大量酰胺基团（—CONH—）。酰胺基之间能够形成较强氢键，因此分子链间作用力较强，使PA具有良好的强度、韧性、耐磨和耐疲劳性能。玻纤增强后，材料的刚性、耐热和尺寸稳定性进一步提升。

因此，PA特别适合高压连接器、充电接口、电机端盖以及冷却管路、阀体、水室等需要同时承担机械载荷和热环境的部位。

但强极性也带来一个天然问题：吸湿。水分子容易与酰胺基形成氢键，从而进入聚合物分子链之间。吸水以后，PA的刚性、尺寸和电性能可能发生变化。可以说，“强氢键让它更强，也让它更容易吸水。”新能源汽车热管理和高压系统需要的，通常并不是普通PA，而是进一步解决吸湿、耐水解和长期热稳定问题的车规级PA。

2. PBT：芳香环和酯基，使它更适合高压电气部件

PBT属于热塑性聚酯，其主链同时包含苯环和酯基。刚性的苯环限制了分子链运动，有利于提高耐热性和尺寸稳定性；与此同时，PBT具有较好的结晶能力和较低的吸湿率，因此能够兼顾机械性能、加工性能和电气绝缘性能。

这也是PBT非常适合高压连接器的重要原因。经过玻纤增强和阻燃改性后，PBT已经广泛应用于400V、800V连接器、充电插座、母排固定架和继电器等部件。与PA相比，PBT吸湿更低，对长期电气稳定更加有利。

但酯键也存在弱点：高温高湿条件下可能发生水解。因此，PBT进入新能源汽车高压系统以后，耐水解性能同样成为重要改性方向。

3. PC：刚性芳香环+无定形结构，使它天然适合光学和感知

PC主链中含有大量芳香环和碳酸酯结构。芳香环使材料具有较高的链段刚性，从而获得良好的抗冲击和耐热性能；另一方面，PC通常属于无定形聚合物，没有大量规则晶区，因此能够获得良好的透明性能。

这决定了PC和PA、PBT不同的应用逻辑：PA、PBT主要解决结构、电气问题；PC则越来越多解决“光如何通过材料”的问题。因此，PC从传统的车灯罩、透明仪表面板进一步进入激光雷达罩、摄像头保护罩、显示保护件和智能表面。

通过共混和功能改性，还可以调节材料的近红外透过和毫米波透过性能。当然，普通PC表面硬度较低、耐刮性能有限，因此外部光学部件通常还需要结合硬化涂层、抗UV改性或多层结构。

4. POM：规则链结构和高结晶度，使它更擅长“运动”

POM分子主链主要由规则的—CH₂—O—重复结构组成。这种高度规整的分子结构有利于形成较高结晶度，因此POM具有较好的刚性、耐疲劳性能和尺寸稳定性，同时摩擦系数较低、耐磨性能突出。

这使它非常适合反复运动的精密零部件，典型应用包括电动座椅调节齿轮、门锁、隐藏式门把手、电子驻车、空调风门、轴套和滑块等。新能源汽车智能化以后，微型执行器、电动机构越来越多，也扩大了这类精密传动材料的应用。

但POM并不适合所有位置。其阻燃改性难度相对较大，因此更适合耐磨运动部件，而不适合作为电池包中的大面积阻燃结构材料。

5. PPE：低吸湿和稳定电性能，使其适合电池绝缘

PPE主链中含有大量芳香环和醚键。整体而言，PPE具有较低吸湿性，同时耐热性和电性能稳定，因此很适合新能源汽车中高湿、高压以及温度变化明显的电气环境。

改性PPE已经可以用于电池模组壳体、电芯保持架、高压接线盒、母排绝缘和电气壳体等。它与PA最大的差异之一，就在于极性更低、吸水更少，因此电性能随环境变化更加稳定。

不过，纯PPE熔体黏度较高、加工难度较大，因此实际应用中通常采用改性PPE。

6. PPA、PPS、LCP、PEEK：为什么它们开始进入更加苛刻的部位？

随着800V、超级快充、高功率密度电驱和高集成汽车电子发展，部分传统工程塑料的性能边界开始受到挑战。PPA、PPS、LCP和PEEK等特种工程塑料因此进入越来越多高温、高压和精密电子部件。它们存在一个共同特征：分子链中刚性芳香结构比例更高，因此链段更加难以运动。链段越难运动，通常意味着材料在高温下越容易保持形状和机械性能。

PPA：在PA基础上增加芳香环

PPA仍然属于聚酰胺，但其主链中芳香结构比例更高，因此通常具有比PA6、PA66更好的高温尺寸稳定性。这使它特别适合高温连接器、电控结构件和热管理等领域。国内已有无卤阻燃PPA同时向耐冷却液、电磁屏蔽和激光焊接等功能发展。

PPS：芳香环+硫醚键，适合高温和化学环境

PPS主链中大量存在芳香环，并由硫醚键连接。这种结构带来良好的耐热、尺寸稳定和耐化学介质性能，因此常用于电机、电控、汇流排以及高温电子电气部件。

LCP：刚性棒状分子适合高频、薄壁和精密电子

LCP分子链含有大量刚性芳香结构，整体呈现较强的棒状特征。其低热膨胀、尺寸稳定和薄壁成型能力，使其特别适用于高精度连接器和汽车电子零部件。

PEEK：高度芳香化结构进入极端工况

PEEK主链由芳香环、醚键和酮基组成。刚性芳香环带来高耐热，醚键提供一定链段柔性，酮基又增强分子间作用，因此PEEK能够兼顾耐热、强度、耐磨和耐化学介质性能，更适合进入高速运动、高温绝缘和高负荷等用量较小、但失效风险很高的位置。

7. 一张表看懂“分子结构—性能—汽车应用”

由此可以看到，不同材料之间并不存在简单的“谁比谁高级”。汽车真正需要的是，根据部件所处的温度、电压、湿度、机械载荷和介质环境，选择与之匹配的分子结构和材料体系。新能源汽车材料发展的本质，是工况越来越复杂，材料选择越来越精准。

七、国内产业链正在向高性能材料和系统开发延伸

从近期国内企业布局可以看到，传统汽车改性材料企业正在向PPA、PPS、LCP、PEEK和特种尼龙等高性能材料延伸；应用也从保险杠、门板和仪表板等传统内外饰，进入动力电池、电机、电控、热管理和智能驾驶等核心部位。与此同时，企业能力正在由单纯材料供应，向“树脂设计—材料改性—结构设计—加工成型—测试评价—整车验证”延伸。

例如，金发科技相关PPA材料已进入新能源汽车电控等应用；南京聚隆的PPS材料进入汇流排，雷达和HUD材料也进入量产供应或客户应用阶段；沃特股份的车载动力电池专用LCP已实现批量出货。国内车用工程塑料竞争，正逐步从“有没有材料”转向“能否通过长期验证并与整车企业协同开发”。

八、材料竞争进一步转向“长期可靠性”

随着汽车材料进入高压电气、动力电池和智能感知系统，仅靠常温下的一组初始参数，已经很难判断材料是否真正适合车辆长期服役。未来评价重点将更多转向高温老化后的力学性能保持率、高温高湿后的绝缘和尺寸稳定性、冷却液长期浸泡后的水解行为、温度循环后的连接可靠性，以及雷达罩老化后的透波性能变化。

这意味着材料研发与应用之间，需要建立更加完整的“材料—部件—环境—寿命”评价体系。

九、结语：汽车工程塑料进入“性能边界竞争”时代

《智能网联新能源汽车产业发展“十五五”规划》的发布，意味着汽车产业正在进一步向智能化、绿色化和高端化发展。与之对应，高分子材料的角色也正在发生变化：从保险杠到动力电池，从普通连接器到800V高压系统，从透明车灯到雷达感知窗口，从初始性能评价到长期可靠性验证——工程塑料越来越深入汽车核心功能系统。

但材料升级并不是简单地不断使用“更贵、更高端”的树脂。其本质仍然是：根据具体服役环境，寻找最合适的分子结构。酰胺键让PA获得强度，也带来吸湿；芳香环和酯基让PBT兼顾绝缘与尺寸稳定，却需要解决长期水解；无定形结构赋予PC透明性，使其进入智能感知；规则高结晶结构让POM成为精密运动件的重要选择；而PPA、PPS、LCP和PEEK等材料，则进一步把高分子材料推向更高温、更高压和更高精度的应用边界。

因此，“十五五”期间汽车高分子材料产业真正值得关注的，并不仅是单车塑料用量增加多少，更重要的是：越来越多汽车核心功能，正在由经过精准分子设计、功能改性和长期可靠性验证的高分子材料来承担。

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