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是什么讓電動(dòng)車“談及色變”?阻燃塑料為安全出行保駕護(hù)航
【塑料機(jī)械網(wǎng) 編輯視角】電動(dòng)自行車是我國普遍使用的一種代步工具，特別是在一些城市面積較小的三四線城市和廣大農(nóng)村地區(qū)，電動(dòng)自行車已經(jīng)成為了道路交通的重要交通工具，但其安全問題引起全社會(huì)關(guān)注。5月10日7時(shí)34分，成都市成華區(qū)城南立交附近一小區(qū)電梯內(nèi)電瓶車突然起火，電梯內(nèi)多人被燒傷，其中甚至包括一名5個(gè)月大的嬰兒，實(shí)在讓人揪心。
除了電動(dòng)自行車之外，近年來新能源汽車也越來越受到消費(fèi)者的認(rèn)可。2020年，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷創(chuàng)歷史新高，分別完成136.6萬輛和136.7萬輛，同比分別增長7.5%和10.9%，增速較上年實(shí)現(xiàn)了由負(fù)轉(zhuǎn)正。其中，純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別完成110.5萬輛和111.5萬輛，同比分別增長5.4%和11.6%；插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)銷分別完成26萬輛和25.1萬輛，同比分別增長18.5%和8.4%。
在電動(dòng)汽車產(chǎn)銷增長的背后，也映射出相關(guān)安全問題。相關(guān)電動(dòng)車爆炸起火消息的頻出，已引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注。其中，電池做為電動(dòng)車的“心臟”，電池材料的安全性至關(guān)重要。
鋰離子二次電池是一種真正的綠色環(huán)保電池，不會(huì)對環(huán)境造成污染，是目前最佳的能應(yīng)用到電動(dòng)車上的電池。我國從二十世紀(jì)九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池，至今已取得突破性進(jìn)展，研制出了完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。電池安全性最大的隱患是電池隨機(jī)發(fā)生的內(nèi)短路，產(chǎn)生現(xiàn)場失效，引發(fā)熱失控。所以開發(fā)和使用熱穩(wěn)定性高的材料是將來改善鋰離子電池安全性能的根本途徑和努力的方向。
近期，陶氏、SABIC、科思創(chuàng)等眾多材料巨頭，推出多款用于高性能電動(dòng)車電池部件材料。
隨著汽車制造商加速向全電動(dòng)汽車的方向發(fā)展，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)不斷開發(fā)以熱塑性塑料為基礎(chǔ)的的解決方案，利用專業(yè)技術(shù)和知識(shí)來助力汽車行業(yè)優(yōu)化電動(dòng)汽車(EV)的性能。其中最值得關(guān)注的是，SABIC的汽車業(yè)務(wù)部門采用系統(tǒng)工程方法，開發(fā)出了一種以塑料為主的EV電池組概念，發(fā)掘輕質(zhì)塑料的價(jià)值，以滿足汽車行業(yè)對于靈活設(shè)計(jì)、提升性能、強(qiáng)化安全和提高經(jīng)濟(jì)效益的需求。相較于使用鋁及其他金屬等傳統(tǒng)材料的常規(guī)電池組設(shè)計(jì)，SABIC采用輕質(zhì)熱塑性塑料的電池組概念，可以潛在地將每個(gè)組件的重量減輕30%-50%，提高能量密度，簡化組裝工藝，降低成本，改善熱控制與安全，并增強(qiáng)耐撞性。
近日，巴斯夫與優(yōu)美科簽署了一項(xiàng)非排他的專利交叉許可協(xié)議，其廣泛涉及了正極活性材料(CAM)及正極材料前驅(qū)體(PCAM)產(chǎn)品，包括鎳鈷錳(NCM)、鎳鈷鋁(NCA)、鎳鈷錳鋁(NCMA)和高容量富錳材料(HE-NCM)等。正極活性材料(CAM)對于現(xiàn)代電動(dòng)交通和其他應(yīng)用所使用的鋰離子電池的性能、安全和成本至關(guān)重要。正極活性材料及正極材料前驅(qū)體之間的相互作用以及這些材料的研發(fā)對于最大限度地提升電池性能非常關(guān)鍵。
帝人株式會(huì)社(簡稱：帝人)近日宣布，集團(tuán)成功開發(fā)出多材料復(fù)合型電池箱，以滿足電動(dòng)車(EV)和混動(dòng)車(HV)所需的電池環(huán)保效率及安全性能要求。此次開發(fā)的電池箱充分發(fā)揮了帝人多年來培養(yǎng)的多材料技術(shù)，將復(fù)合材料(FRP)與金屬材料以最佳條件組合設(shè)計(jì)而成。為了滿足客戶要求的特性，在FRP 中可使用碳纖維或玻璃纖維。通過將 FRP 沖壓成型，可以實(shí)現(xiàn)組成電池箱的托盤和外罩等復(fù)雜形狀的一體成型，因此既易于保證密封性和安全性，還可優(yōu)化制造成本。
在2020年，科思創(chuàng)就推出新一代高性能阻燃 PC/ABS合金(Bayblend® FR3045 EV)，以其出色的薄壁阻燃性能和抗沖擊性能，為實(shí)現(xiàn)電池模塊的輕薄化設(shè)計(jì)與高安全性保駕護(hù)航，讓綠色出行披“芯”戴“電”。在電池包能量密度和安全性兩大背景下，圓柱形電芯支架/框架逐漸走向薄壁化并滿足設(shè)計(jì)師“偷肉”的要求，在薄壁處達(dá)到UL94 V-0阻燃等級(jí)漸漸成為行業(yè)典范。
安全高于一切，新能源汽車在材料的選擇上需考慮阻燃性。
新能源汽車在材料的選擇上除了絕緣耐壓、防腐蝕，還需要考慮阻燃性，阻燃材料是能夠抑制或者延滯燃燒而自己并不容易燃燒的材料。如果不采用阻燃材料，一旦電壓擊穿或遇高溫，可導(dǎo)致整車漏電或自燃等事故。因此，阻燃材料成為了電池模組的殼體首選。
基于汽車輕量化的需求和“以塑代鋼”的理念，塑料殼體是目前發(fā)展動(dòng)力電池殼體的主要發(fā)展材料，PPE、PPS、PBT、PET、PA等成為目前電動(dòng)汽車連接器常用的材料。據(jù)了解，國外的阻燃塑料企業(yè)包括：朗盛、巴斯夫、杜邦、索爾維、東麗、寶理、蘭蒂奇、帝斯曼、大賽璐、旭化成等；國內(nèi)企業(yè)包括：金發(fā)科技、上海日之升、廣東聚石化學(xué)、杭州本松新材料、上海仕天、萬華化學(xué)、上海杰銘等。
資料來源：騰訊網(wǎng)、巴斯夫、SABIC、帝人、電動(dòng)邦
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