新能源汽车产业是“双碳”目标下交通领域绿色发展的重要方向。加快推进新能源汽车产业化,不仅有利于技术进步和节能减排,还能促进我国汽车产业的可持续发展。另外材料大佬们近期都有哪些新动作。

改性塑料材料作为先进高分子材料的重要组成部分,已广泛应用于家电、汽车、电子电气等各个领域。针对充电设施行业,改性塑料行业部分领先企业,已经针对高分子材料在充电桩上的应用进行了充分研究,有能力提供针对充电桩的高分子材料整体解决方案。

改性塑料的种类和应用

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

充电桩壳体

充电桩壳体作为充电桩的对外防护部件,不仅需要满足运输、安装和使用过程中可能发生碰撞的保护要求,还必须适合复杂的使用工况环境,所用材料需要有一定的机械强度、电气绝缘性和阻燃性要求,同时兼具优良的耐候性能、低温冲击性能、耐腐蚀性能和加工性能。

推荐使用无卤阻燃PC材料或无卤阻燃PC合金材料,如无卤阻燃PC/ABS、PC/ASA、PC/PBT材料等,包括使用免喷涂技术的组合,可以做成不同的外观颜色,满足不同使用场合的个性化需求。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

充电桩外壳用无卤阻燃PC/ABS合金材料

 

充电枪及连接系统

具体包括充电枪壳体和连接头。充电枪外壳,除需要阻燃性能、电绝缘性能、耐候性能外,还要有良好刚性和韧性,避免跌落和车辆辗压造成的损坏,同时兼顾良好的外观。材料方面推荐无卤阻燃耐候PC及其合金材料。

充电连接头,包括插座和插头,直接与导线转接,需要优异的电绝缘性、阻燃性能、耐热性能,同时为满足长期插拔的使用寿命要求,材料需要优异的力学性能。推荐使用无卤阻燃增强尼龙材料。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

欧标三相交流充电枪 图源:万连科技

内部控制系统组件

内部控制系统组件主要包括电源模块、接触器、断路器、散热风扇等。参照常用电源系统及低压电器行业的材料应用,可使用无卤阻燃增强PA或PBT材料。散热风扇推荐在IT行业广泛使用的阻燃增强PBT或PPE材料。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

线缆组件

充电桩使用的线缆主要包括电源线和信号控制线,对充电桩线缆的结构、额定电压、使用温度、允许弯曲半径以及耐久性等方面都做了详细规定。高分子材料主要应用在线缆的内护层和外护套方面,内护层可以使用无卤阻燃TPE、TPU,外护套可以使用PVC、无卤阻燃弹性体等。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

图源:雷莫电子

随着新能源汽车的持续推广和应用,充电设施的小型化和轻量化将会是未来的发展方向,一些高性能的新型改性塑料材料,如PPS、PPO、PEEK等,以及其他弹性体材料,均有可能在充电设施中进行工程化应用,这对改性塑料在新能源汽车中的应用有着很好的促进作用。

陶氏:安全导热、舒适乘坐,还有可持续新材料

在1月25日至27日举办的第十五届日本东京汽车技术展览会(Automotive World 2023)上,陶氏公司展示了其MobilityScienceTM系列创新整合解决方案。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

陶氏公司创新研发的陶熙™导热材料拥有更广泛的粘度和导热系数选择,能够为发动机、传动控制单元、车载充电器等提供冷却解决方案。具备轻量化优势的VORATRON™导热胶、结构胶、灌封胶、填缝剂材料,能够为电池组提供防火、减震和隔热结构。ELECPURE™热响应材料可减少高温下的热失控风险,提升电池的性能和安全性。而陶熙™ EC-8425导电胶粘剂则是专为EMI电磁屏蔽或接地应用而设计,该材料在高温和振动环境下能够保持稳定性能,为粘合、接地及机械应用提供解决方案。

针对汽车乘坐舒适性,陶氏推出了LUXSENSE™有机硅皮革。相比传统泡沫材料,INFINAIR™ 聚烯烃弹性体具有更好的透气性、支撑力和舒适度,更易于回收,适用于汽车座椅、家居等多种应用场景。新一代ENGAGE™聚烯烃弹性体为汽车内部和外部设计提供了更好的灵活性,在助力汽车轻量化的同时,提升安全性及驾乘体验。

与此同时,陶氏公司还带来了一系列契合汽车领域可持续性需求的解决方案。SILASTIC™ 自修复有机硅技术已应用于普利司通公司推出的B-SEALS可回收轮胎密封剂。SPECFLEX™ C 聚氨酯系统料与获得国际可持续发展和碳认证(ISCC)的ENGAGE™ REN 聚烯烃弹性体为汽车产业可持续发展带来全新解决方案。

 

塞拉尼斯:提高电池密度、改善振动噪音

为解决电动汽车电池所面对的能量密度、生产复杂性和热管理这三大挑战,塞拉尼斯开发了一种可改善热管理的混合冷却板。此外,该公司还推出了新型的三合一电池概念,通过将功能部件整合到一个模块化系统中来提高电池能量密度。塞拉尼斯还将展示与其客户威迈斯新能源合作的电动汽车无线充电系统,解决方案包括Zytel® PA ,Zytel® HTN,以及用于连接铝和聚酰胺的新化学胶粘技术。

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

作为电动汽车电机支架底座,Zytel® NVH尼龙树脂可极大改善高频振动噪音问题。这是一种具有高阻尼特性同时能够保持良好力学性能的材料,与金属相比重量更轻,可替代金属用于底盘减振和悬挂系统部件以及电机支架,有助于改善电动汽车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能。

 

奥升德:高阻尼降噪减振聚酰胺

同样是为了抑制噪音、振动,奥升德推出了泛达Vydyne® AVS (Anti-Vibration System)新型高阻尼降噪减振聚酰胺解决方案。该方案能够在保持车身结构刚性的同时改善车内噪音,并实现减重。

 

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

图片来源于奥升德Ascend官方微信

这种高阻尼聚酰胺能够大幅降低高频空气传播和结构传播的噪音。经奥升德悬臂梁自由振动实验测试,泛达Vydyne®AVS高阻尼聚酰胺的阻尼性能是传统PA66的 3 倍,是铝合金的20倍。

用来抑制NVH的传统解决方案通常不高于300Hz,而电动汽车的声音频率相较传统汽车要高出十倍。在电动汽车电机高频下,相较于传统PA66,AVS能更好地抑制振动。经验证,AVS通过降低悬置位置的振动,令车内平均噪音降低了7dB。也就是说,AVS在不增加汽车重量的情况下能够降低75%-84%的车内噪音,改善驾乘环境。

 

科思创:高强度聚碳酸酯应用于充电桩外壳

科思创推出一种坚固而实用的轻质材料解决方案,可用于公共充电站和家用壁挂式充电器领域的电动汽车供电设备 (EVSE)。

 

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

科思创高强度聚碳酸酯材料应用在充电桩外壳方面,产品拥有出色的耐化性还具备极佳的耐热性能,能够避免化学侵蚀造成外壳强度下降,高流动特性聚碳酸酯材料能完美实现各种创意造型设计,让充电桩从色彩、表观效果方面为其所装置环境增色不少。

 

聚赛龙:拥有充电桩材料解决方案

公司牵头制定了充电桩外壳用材料国家标准(GB/T 39710-2020),拥有充电桩产品高分子材料整体解决方案。公司充电桩相关材料包括PC、PP、ABS、PC/ABS、PET、PA6、PA66等,公司产品覆盖新能源汽车、充电桩、智能家电等产品。

 

金发科技:完成对外壳、插头等材料的黄卡认证

金发科技2022年上半年报披露布局充电桩产业材料多年,已完成对外壳、插头、内套、继电器等充电桩核心部件材料黄卡认证的全覆盖,也已开发出全套的动力电池材料方案,包括电池PACK包箱体、电池模组、高低压系统、电芯及BMS壳体材料解决方案。
 

国恩股份:具备各类充电桩壳体产品的研发和生产

公司目前充电桩产品主要有:特来电第三代非金属直流终端充电桩、第四代充电桩、壁挂式充电桩、长城WEY定制单桩等壳体,公司具备各类充电桩壳体产品的研发、生产能力

改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

公司现已推出汽车充电桩专用,还有新能源汽车电池盒专用等片材技术,并且开始大量生产,能够实现复合材料SMC的配方复配,已经完成了金属到SMC等制品的替代。

 

参考资料:《改性塑料在能源汽车及充电设施上的应用》,美通社、塞拉尼斯工程材料官方微信、奥升德Ascend官方微信等

原文始发于微信公众号(艾邦高分子):改性塑料在新能源汽车充电设施上的工程化应用进展

作者 808, ab

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