涨知识!一文了解瓦克有机硅材料在电动汽车中的创新应用

原标题:涨知识!一文了解瓦克有机硅材料在电动汽车中的创新应用

作为百年企业,瓦克化学一直在创新的道路上前行。当前,电动化正重塑汽车行业格局,瓦克跟随行业变革与客户创新一起前进,着力开发电动汽车应用有机硅材料,以赋能未来移动出行。

未来移动出行,汽车电动化是大势所趋。当下,汽车电动化浪潮正席卷全球,作为电动化的前沿阵地,2018年中国电动车销量增长61.7%,并计划到2025年,电动汽车在新车销量中的占比达到1/5;同时,欧洲全面加速电动化进程,德国三大车企戴姆勒、宝马、大众达成高度共识:电动化是未来移动出行的唯一选择。德国汽车工业联合会更表示,未来3年,德国制造商的电动汽车车型将增加2倍至100种左右。

谈到电动汽车,人们目前对续驶里程、安全功能的要求越来越高,同时为了避免能源、动力和成本的浪费,整车厂对电动汽车效率的重视也与日俱增。与传统的燃油汽车不同,为保持平稳的性能,电动汽车在电池、电机以及电控等核心部件上对热管理等提出了更严苛的要求,包括对材料长期耐高温和耐低温等要求。

在众多高性能材料的市场竞争中,有机硅凭借其优异特性乘势发展,成为电动汽车应用中不可或缺的材料。例如,耐高低温,在非常宽的温度范围内保持性能一致、稳定可靠;耐腐蚀,保护敏感性电子设备;电气绝缘,帮助实现功能的安全性;自动化生产助力生产工艺更快速经济。

瓦克化学工程有机硅全球业务发展总监Klaus Angermaier博士

作为百年企业,瓦克化学一直在创新的道路上前行,其成熟的有机硅技术与经验已经广泛应用于汽车、电子等行业。近期,本刊记者专访了瓦克化学工程有机硅全球业务发展总监Klaus Angermaier博士,他深度分享了瓦克化学在电动化趋势下的技术探索与研发布局。

众所周知,电池是电动汽车的核心部件,负责源源不断地为系统输送电能。具体而言,电池包系统由电池模块、电气系统、热管理系统和箱体等部件集合而成,为保护电池包内部电子元器件不受外界灰尘、雨水等的腐蚀,电池包箱盖必须要进行密封以达到一定的防尘防水等级。据Klaus Angermaier博士介绍,目前,市场上电池包箱盖主要采用硅胶泡棉密封的解决方案。但是在很多情况下,这些方案并不能完全满足客户的需求。例如,硅胶泡棉的手工工艺无法实现高效率生产,不能满足新能源汽车不断提升的产能节拍需求。另外,电池包是电动汽车中成本最高的部件,而硅胶泡棉材料成本很高并且有裁切浪费,还需要胶带贴合,整体材料及人工成本较高。

为电池包密封开发的有机硅发泡胶ELASTOSIL® SC 873 CN

为了解决客户实际的密封难题,同时又能满足功能需求,瓦克化学开发出了一种新型的有机硅密封材料——高触变阻燃型有机硅发泡胶ELASTOSIL®SC 873CN,尤为值得强调的三大优势是:一,可实现在线点胶,提高电池包生产效率,ELASTOSIL®SC 873 CN可采用动态混合设备进行混合,配合机械手进行点胶,在短时间内完成固化并装配;二是高触变性,ELASTOSIL®SC 873 CN有优异的宽高比,可有效地吸收电池包壳体公差,节省材料成本;三是阻燃、环保,作为动力组件,电池包需要频繁充放电,该过程会大量放热,存在引发火灾等安全隐患,所以用于电池包上的材料都需要具备一定的阻燃性能,ELASTOSIL®SC 873 CN通过了UL 94 V0阻燃等级的测试。Klaus Angermaier博士表示:“目前该产品已在国内领先电动汽车厂家接受测试。

除密封之外,有机硅在电动汽车中另一大应用是导热。对于电动汽车,许多电子部件都需要在高温下运转,特别是高压电池包系统、驱动电机和超快充电模块,这由此也带来了更大的热管理挑战,瓦克化学可以给到相应的有机硅解决方案,而且,Klaus Angermaier博士表示:“瓦克有机硅导热胶目前已成功用于德国豪车品牌中首款纯电动车型,面向中国电动车市场的产品也已经开发成功。

SEMICOSIL®961TC实现电子电路和散热片间良好的散热

例如,SEMICOSIL®961TC是一种高填充型双组分硅橡胶,能够在室温条件下借助铂催化加成反应,固化成一种柔软而有弹性,表面具有粘性的有机硅弹性体,其硫化胶能够达到2W/(m·K)的导热率,同时还具有电气绝缘性能。SEMICOSIL®961TC能够实现电子电路和散热片间良好的散热,使得电池处在合理的温度范围内工作,有助于提升整车的安全性能和续驶里程。

伴随电动汽车市场的增长,其新技术也不断向智能化、网联化方向发展。以车载显示为例,目前分离屏设计已经越来越多,整体正呈现出大屏化、高清化、交互化等趋势。据IHS Markit分析认为,2018年车载显示市场将达到1.64亿片,其中中央栈显示器(CSD)销量8000万片,仪表板显示器(ICD)销量6500万片。不可否认,这些趋势带来了新的机遇,也随之对制造材料提出了更高要求:既要保证用户长期使用的可靠性,还要在极端应用条件下,具有更好的稳定性和耐久性。

瓦克化学以创新有机硅光学贴合技术保障车载显示产品的不断持续更新迭代。LUMISIL®UV系列产品是瓦克化学推出的一种双组分、紫外固化型有机硅透明水胶,具有高透光、低收缩、低弹性模量和高介电常数等特性,适用于车载、户外显示屏幕的光学全贴合。相比于第一代的水胶——丙烯酸,瓦克有机硅更具有可靠性和稳定性,同时简化了全贴合工艺,它独特的“先照后贴”工艺,一举摒弃了风险重重的侧固化环节,从而成功解决了油墨区、金线区和塑料盖板等贴合应用的后顾之忧。Klaus Angermaier博士表示:“瓦克化学是全球第一家跟进光学贴合应用的供应商,从热固化到UV固化,从低粘度到高粘度,我们拥有组合丰富的产品,可以满足客户的多种设计和工艺需求,全球技术中心还可以给以持续的研发支持。

LUMISIL®UV有机硅透明水胶可简化车载显示屏的全贴合工艺

凭借自身在传统汽车用有机硅材料的深入理解和专业优势,瓦克化学在电动汽车领域的优势突出,当然也面临新的挑战。目前,瓦克化学对电动汽车市场高度重视并已经展开了全球的布局,对于中国市场,瓦克投入了大量的人力物力用于产品、市场与技术的开发和拓展,专门针对电动汽车的中国研发团队正在不断扩大。谈到未来的展望和布局,Klaus Angermaier博士表示:“未来5~10年,汽车电动化无疑是大势,其对导热、密封的需求自然也会越来越大。因此,我们会针对这些需求不断创新研发,同时,在外部与客户密切沟通,以快速灵活响应市场需求,企业内部保持与同事跨地区交流合作,以融合中外差异化的技术与趋势。返回搜狐,查看更多

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