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汽车耐蚀与老化技术研究专题 基础认知与研究篇(上)—— 东南亚典型腐蚀场景研究

2026-02-03 宋文婷 孙卓 蔡元平 海南热带汽车试验有限公司
 

 

编者按:

2025年底召开的中央经济工作会议,锚定“稳中求进、提质增效”总基调,部署了今年经济工作的八项重点任务:一是坚持内需主导,建设强大国内市场;二是坚持创新驱动,加紧培育壮大新动能;三是坚持改革攻坚,增强高质量发展动力活力;四是坚持对外开放,推动多领域合作共赢;五是坚持协调发展,促进城乡融合和区域联动;六是坚持“双碳”引领,推动全面绿色转型;七是坚持民生为大,努力为人民群众多办实事;八是坚持守牢底线,积极稳妥化解重点领域风险。

中国消费品质量安全促进会组织会员单位认真学习和贯彻落实中央经济工作会议精神,结合全国市场监管工作会议精神,围绕做强国内大循环、发展新质生产力、激发高质量发展的动力活力等任务和举措,分析如何将制度优势、市场优势、科技优势、产业优势转化为发展优势,以高质绿色发展的实际成效为“十五五”开好局、起好步。

为了更好地支撑市场监管总局中心工作,服务会员单位,《消费指南》特设“贯彻中央经济工作会议精神 推动行业高质量发展”专题,展示会员单位在新的一年如何在实际工作中贯彻落实中央经济工作会议精神,向提质攀高,实现从“以量定价”到“以质定价”、不再“内卷外溢”,以及从“中国制造”到“中国创造”的转变,以更高标准、更实举措、更优服务做强做大企业,拓展内需增长新空间,积极参与国际竞争,推动行业健康可持续发展。

本刊将分上下两期刊登这组文章。

 
[摘要] 本文以“一带一路”沿线关键区域东南亚为研究对象,通过分析东南亚高温、高湿、高盐雾环境参数,并与中国海南环境数据进行比对,明确二者在气候与环境腐蚀性上具有高度相似性,论证了国内现有腐蚀试验体系对于东南亚一般腐蚀场景具备基础适用性。研究进一步识别出东南亚特有的腐蚀场景要素。为复现出这些独特腐蚀环境,本文提出在现有试验基准中增设相关工况,以更精准地模拟车辆在东南亚实际环境中的腐蚀行为。
 
[关键词] 东南亚;腐蚀试验;腐蚀工况
 
宋文婷 
工程师,长期致力于整车腐蚀测试技术与标准研究,具备扎实的理论基础与丰富的试验实践经验;
《中国环境腐蚀调研技术研究》项目课题负责人,为整车腐蚀防护策略的制定提供了重要数据支撑;
研究方向涵盖整车腐蚀试验方法开发、腐蚀环境数据整合与防腐技术工程化应用等领域。
 
引言
东南亚属于典型的“海洋导向”地区,其城市分布以沿海和岛屿型城市为主导。国际腐蚀工程师协会(NACE)的研究表明,汽车腐蚀对东南亚造成的经济损失远高于全球平均值3~5%。
东南亚主要由中南半岛和马来群岛组成,其独特的地理地形造就了高温、高湿、高盐、高紫外辐射与多雨 “四高一多”环境。
因此,中国汽车出海东南亚,环境适应性问题尤为重要。
 
1 东南亚典型城市气候特征分析
图1 2024年典型城市气候特征
通过对代表性年均温度、相对湿度、均降雨量、太阳紫外辐射量四大指标分析,发现东南亚与我国具有共性的气候特征,见图1。每年4-10月,中国海南与泰国曼谷、印度尼西亚雅加达、马来西亚吉隆坡、菲律宾马尼拉等地的四大环境指标均具备重合度,尤其是相对湿度的月均值与变化率重合度最明显。
以战略眼光考量,可以利用中国海南与东南亚高度相似的环境气候,将其作为进军东南亚市场的汽车环境适应性试验首选场景。
温度方面,从图1(a)可以看出, 4-10月东南亚典型城市与琼海平均温度趋向一致;图1(b)显示,1-12月东南亚典型城市与琼海的月最高温度高度一致,11-3月平均温度差异主要是琼海月最低温度相较于东南亚城市偏低导致的。
相对湿度方面,从图1(d)可以看出,东南亚典型城市与琼海每月相对湿度一致性稳定保持在65%以上。
降雨量方面,从图1(e)与图1 (g)可以看出,东南亚典型城市降雨总量较高,集中于5-10月雨季,与琼海一致。
紫外辐射量方面,从图1(f)可以看出,东南亚典型城市全年处于高紫外辐射,其中曼谷、胡志明市、马尼拉由于纬度相似,从而出现紫外辐射量走向一致,并均在4月达到最大值。琼海由于纬度相较于东南亚典型城市偏高,在4-10月能与其保持同一水平。
 
2 东南亚典型地区行驶条件分析
世界经济论坛(WEF)针对全球141个国家的道路基础设施品质实施了评级【1】。分析结果表明,见表1,除马来西亚之外,泰国、印度尼西亚、菲律宾、越南的道路设施基础状况相对中国要滞后,过差的道路条件极容易在雨季形成城市内涝。
道路条件方面,泰国公路交通运输业较发达【2】,公路网覆盖全国城乡各地,分为国道及附属公路、地方公路、特别高等级公路。根据泰国交通部数据,全国公路中,国道及附属公路10万公里、地方公路60万公里。
印度尼西亚【3】国家公路网络按行政管理划分为国家级公路、省级公路、地区级公路、市级公路及收费公路,公路里程约54万公里。印度尼西亚全国公路中大约有31%有损坏,道路状况最恶劣的地区级公路达到了49%。
据菲律宾【4】公造部统计,截至2023年10月,菲律宾国家公路通行里程约3.52万公里。其中,混凝土公路占63.52%,沥青公路占35.43%,砂石路占0.97%,土路占0.07%。路况良好的占36.9%,路况一般的占38.21%,路况不佳、较差的占18.31%,另有6.58%的公路路况未作评估。
越南【5】全国公路按技术标准划分为高速公路、国道、省道以及农村交通道路,总里程 66.8万公里。其中, 85.8%为农村交通道路;国道里程约2.46万公里;高速公路里程约1800 公里,已建成通车 1163公里。
此外,亚洲开发银行一项城市交通拥堵状况研究成果列举到的24个亚洲城市中,见表2,菲律宾首都马尼拉是交通拥堵最严重的城市,吉隆坡、河内等城市也排名前列。拥堵时,前车扬起的泥水、碎石等更易溅到底盘上,频繁启停导致发动机和排气系统高温,烘烤底盘附着物,使车辆底盘更易暴露在腐蚀环境中。
欠佳的道路条件以及拥堵的道路环境,使得这些国家对出口车辆底盘耐腐蚀性有着更为严格的要求。 
 
3 东南亚典型城市大气环境分析
在工业废气排放、森林与泥炭地火灾等影响下,东南亚大部分地区长期受酸雨的影响。其中,曼谷及雅加达降雨中的SO(二氧化硫)及NO2 (二氧化氮)总柱含量一直保持较高水平。
在国内建立并验证针对东南亚环境的试验方法,核心目的在于提前识别和解决“水土不服”问题,以更高效、更低成本的方式解决出海汽车环境适应性短板。
要在中国海南精准复现东南亚腐蚀场景,核心在于识别两地环境的细微差异,并在此基础上对国内标准腐蚀试验方法进行有针对性地强化与修正。尽管中国海南与东南亚气候条件极为相似,为模拟提供了良好基础,但在具体腐蚀因子如道路条件、酸雨成分、腐蚀介质上的差异必须通过设计额外工况来弥补,以实现腐蚀效果的等效模拟。
3.1  涉水路 
有学者基于紧急灾害数据库(EM-DAT)、达特茅斯洪水实验室(DFO)全球重大洪水事件数据,对近20年来东南亚洪涝变化特征进行了研究,发现东南亚地区洪水频次呈现显著增多趋势。印度尼西亚和菲律宾是东南亚地区最易遭受洪水灾害的国家,至少有一种数据统计的洪水次数超过了200次。另外,越南洪水灾害超过100次,泰国和马来西亚洪水次数介于50~100次【6】
东南亚作为全球气候敏感带,近年来极端天气频率增加,结合图1东南亚年降雨量及表1东南亚各国基础设施质量排名分析可知,较大的年降雨量与较差的道路基础设施极易造成城市内涝,通常城市核心区域积水深度可达30~50厘米。
东南亚深受台风及拉尼娜现象影响,城市内涝频发,东南亚试验方法中应额外增加涉水路工况,因东南亚无相应工况标准,可参照电动车涉水测试国标执行。
3.2   酸雨
近年来,受东南亚地区人口迅速增长、城市化进程加快以及能源结构调整等因素影响,该地区空气污染物排放量持续攀升。这些废气在水中极易溶解,并通过气流作用和大气中的水蒸气相结合后以酸雨的形式呈现。
从图4可以看出,2019-2023年,越南及泰国降雨PH值>5.6,基本无酸雨产生。而印度尼西亚、马来西亚、菲律宾由于生物质燃烧对空气污染影响显著,降雨PH值普遍低于5.6,特别是菲律宾从2020年以来降雨PH值逐年下降明显。
根据降水中硝酸盐和硫酸盐的比值,可以将酸雨分为硫酸型酸雨 、混合型酸雨以及硝酸型酸雨 。从表3可以看出,印度尼西亚、马来西亚、菲律宾都属于硝酸型酸雨。硝酸盐是大气中的一种重要物种,与氮氧化物(NOx ) ( <48小时)相比,硝酸盐的存在寿命相对较长,因此可以在距离源排放物数百公里的地方运输并沉降。 作为硝酸盐的主要前体,NOx的来源主要包括燃煤发电厂和道路交通等【7】
硝酸型酸雨是东南亚高发的腐蚀场景之一,可参考国标或零部件标准中人工酸雨的配制方法增加酸雨考核工况。
 
4 腐蚀介质
印度尼西亚是东南亚最大的经济体,作为“千岛之国”,其国土分布涵盖了从沿海到内陆的多种微环境,腐蚀类型全面,研究结论对整个东南亚乃至全球类似气候区都有重要的借鉴意义。
4.1 泥炭
全球泥炭地总面积400万平方千米,总储量1.65万亿立方米,印度尼西亚和马来西亚泥炭占全球泥炭总储量的1/8。藓类泥炭主要分布在西北欧、俄罗斯和加拿大等国家和地区;木本泥炭主要分布在热带群岛的马来西亚、印度尼西亚等国。一般来说,藓类泥炭中黄腐酸占主导地位,而草本和木本泥炭则以黑棕腐植酸为主。
印度尼西亚泥炭中主要为木本泥炭,含有较多的腐殖酸与水溶性腐殖酸,见图6。藓类泥炭的腐植酸含量通常低于20%,草本泥炭则为20%~40%,木本泥炭则高达40%~60%或更高。印度尼西亚加里曼丹等典型产区的地层剖面显示,泥炭层厚度与腐殖酸含量呈正相关性。 1995年中国科学院山西煤炭化学研究所对印度尼西亚泥炭进行分析后发现,这里的泥炭腐殖酸含量为85%【8】,见表4。
4.2 褐煤
在印度尼西亚煤炭探明储量中,无烟煤和烟煤占66.4%,次烟煤和褐煤占33.6%,主要分布在苏门答腊岛和加里曼丹岛。
褐煤腐殖酸是成煤过程中第二阶段(成岩作用)的产物,至烟煤阶段已不含腐殖酸。褐煤腐殖酸一般含量在1%~85%,褐煤外观呈褐色,少数呈黑色,按深浅程度可分为:
土状褐煤:煤化程度较浅,碳含量较低,腐殖酸含量较高,一般在40%以上。
亮褐煤:煤化程度较深,碳含量较高,腐殖酸含量较低,一般在1%~10%。
致密褐煤:介于土状褐煤和亮褐煤之间,一般腐殖酸含量可达30%左右。
中国煤炭地质总局对印度尼西亚BARA矿区褐煤分析后发现,见表5,腐殖酸含量为22%~31%。(注:C1煤层原煤苯萃取物为2.31%~3.88%,平均为3.08%,褐煤蜡等级为中等;D1 煤层原煤苯萃取物为1.24%~2.13%,平均为1.58%,小于2%,褐煤蜡等级为低等。)
4.3 风化煤
风化煤腐殖酸即露头煤,俗称煤逊。一般是接近或暴露地表的褐煤、烟煤、无烟煤,经过空气、阳光、雨雪、风沙、冰冻等的渗透风化作用而形成的产物。由此过程生成的腐殖酸称为风化煤腐殖酸,也叫天然再生腐殖酸,风化煤中的腐殖酸含量波动较大,可以从5%~80%不等。
基于对印度尼西亚场景腐蚀摄入源的分析,结合文献资料与数据的支撑,将腐蚀介质由“单一成分盐类” 优化为“盐类+酸类”。目前国内试验方法中腐蚀介质主要为盐类,为复现东南亚国家的腐蚀场景,需额外添加酸类作为腐蚀介质,酸类具体占比有待试验验证。
印度尼西亚腐蚀介质中酸类主要成分为腐殖酸,其中来源为泥炭腐殖酸、褐煤腐殖酸以及风化煤腐殖酸。
 
5 结论
本文通过对东南亚与中国海南典型环境的比对分析,可知东南亚腐蚀环境特征与中国海南极为相似。当前国内腐蚀试验方法所涵盖的工况,能够覆盖大部分东南亚典型腐蚀场景,表明现有国内腐蚀试验方法具备基本适用性。同时,针对两者的差异之处,提出了涉及涉水路、酸雨及腐蚀介质的工况增强策略。
研究成果既证实了国内成熟试验方法在东南亚地区的适用性,又通过局部工况的创新实现了对区域性腐蚀场景的精确复现,为面向东南亚高温高湿高盐雾环境的材料耐蚀性评价提供了关键技术支持。 
 

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