來源：中國合成樹脂網 2022-01-05 11:25:14
快速發展的電動汽車，帶動了產業鏈對鋰電池、結構件的相關需求。汽車制造商和原始設備制造商在開發新電動汽車時，面臨最大的挑戰是車輛續航里程、電池安全性和電池可維護性。
帝人汽車技術公司（下稱“帝人汽車”）中國區總經理Jack Dunagan近日在接受“雅式橡塑網（AdsaleCPRJ.com）”采訪時表示，從車用材料及多材料技術角度來看，先進復合材料可以幫助電動汽車應對這些挑戰。
為電池外殼提供出色保護和減重
輕型復合材質的電動汽車電池盒和完整的外殼可以增加車輛的續航里程并降低工具成本。 它們還為電池提供卓越的碰撞保護。
先進的復合材料具有熱失控或自熄能力，減少了對額外包裹物的需求并提高了車輛的整體安全性。它們不會凹陷或腐蝕，為電池提供更好的保護。
帝人汽車公司開發的多材料電動汽車電池外殼
Jack Dunagan表示，ISO、IEC（國際電工委員會）等正在制定鋰離子電池安全國際標準，這些標準隨著技術的發展而不斷發展，還根據地區差異設置了符合標準的要求。
“電池組必須防止短路和熱失控，電池盒必須通過各種測試，包括機械沖擊、跌落、穿透、浸入、擠壓/碰撞和火焰。”Jack Dunagan解釋道。
據他介紹，專有復合材料（定制化學品）可用于滿足不同的火焰和熱失控要求，例如傳統的高填充聚酯/乙烯基酯、膨脹改性和酚醛樹脂。此外還可通過使用玻纖/碳纖/混合物/或其他短切、連續的纖維來調整復合材料的成分。帝人汽車還可根據最嚴格的VOC要求來調整材料配方。
“通過采用帝人汽車的電池外殼多材料配方，我們可以確保車輛安全，減輕車輛整體重量，并為 OEM 和消費者提供比采用焊接和螺栓連接的電池盒更易于維修的電池盒。”Jack Dunagan補充道。
帝人汽車觀察到市場電池蓋和外殼對復合材料的需求不斷增加。該公司還注意到美國市場上，電動皮卡對復合材料行李箱和皮卡箱的需求增加。
隨著大城市對中國皮卡使用限制的放寬，Jack Dunagan 預計中國市場也會出現類似趨勢。
帝人汽車公司的膨脹材料經過熱失控測試后呈現的斑塊
賦能自動駕駛發展
自動駕駛是未來移動出行的關鍵技術之一，它也為復合材料提供了更多應用場景。
“例如，自動駕駛汽車尤其是用于拼車的汽車，將比私人擁有的汽車更容易‘磨損’”，Jack Dunagan說，“而由于復合材料能夠耐凹痕、叮咬和腐蝕，帶有輕質復合車身面板的自動駕駛汽車會比金屬車身面板制成的汽車更耐用，后者更容易生銹或者凹陷。”
他還指出，由于復合材料采用模制加工而不是沖壓處理，因此許多自動駕駛功能，包括激光雷達（光檢測和測距）和攝像頭，可以直接模制到車身或車頂面板中，從而減少汽車裝配的復雜性。
帝人汽車近期還推出了其最新研發成果——新Hexacore 材料。如前所述，這種創新材料本質上是一種夾層復合材料，使用輕質蜂窩芯，外覆天然、玻纖或碳纖維“表皮”，并用 PUR 樹脂潤濕。
該材料關鍵的屬性是具有超高剛度重量比的 3D 形狀，這意味著可以實現高剛度和低重量。“帶有復合外板的蜂窩內板比由復合內板和外板制成的板材減輕了26% 的重量。”他解釋說。
該公司目前正在對 A 級飾面進行試驗，該飾面可以由熱固性或熱塑性外皮制成。
加工過程降本增效
Jack Dunagan 強調說，如今的復合材料采用了技術先進的化學配方，與鋼和鋁相比，它為汽車應用提供了許多顯著優勢，包括節省成本和重量。
根據產量的不同，復合材料的模具成本可能比沖壓鋼或鋁的成本低 50-70%。由復合材料制成的單件可以替代整個金屬零件組件。降低復雜性可節省組裝時間并減少所需的維護。
“損壞的復合車身面板的更換或維修成本要低得多，比金屬零件便宜四倍。大多數復合材料零件都是用螺栓固定的，采用鋁或鋼零件時，則需要進行及時復雜的維修或更換。”Jack Dunagan 補充道。
除了非常高的強度重量比和高沖擊強度之外，復合材料還可以設計為在分子結構特定方向上的高強度，而金屬在所有方向上都具有同樣的強度。
此外，復合材料可以實現大多數金屬無法實現的設計方案，因為它們能夠流過模具并進入深模腔內，形成彎曲或其他復雜的形狀。
電池外殼的加工成型
“復合材料代替金屬”需提高用戶意識
“帝人汽車公司在復合材料方面擁有數十年的經驗。 我們可以配制滿足客戶對碰撞、可燃性、低 VOC 等規格的材料，然后設計最優化這些品質的零件、組件甚至整個組件，”Jack Dunagan 繼續說道。
該公司面臨的主要瓶頸是培訓 OEM 工程師為什么、何時以及如何使用復合材料代替金屬。
“汽車和汽車零件傳統上由金屬制成，原始設備制造商非常精通金屬設計和金屬零件沖壓。 許多人也有自己的沖壓操作工具，這使得使用復合材料的決定更具挑戰性。”他解釋道。
另一方面，汽車行業正處于可持續發展的時代，帝人汽車也在努力減少對環境的影響。該公司目前從事各種研究項目，包括生命周期分析和回收過程。
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