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新能源汽车推动改性的发展
来源: 作者: 发布日期:2019-11-25 阅读次数:64 关注度:0 被收藏数:0 评论数: 0
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 汽车轻量化的技术升级在最近一两年发展迅猛。内外饰中的塑料保险杠、挡泥板、车轮罩等配件的使用已成为常态。新能源汽车对树脂如尼龙、聚丙烯、聚氨酯和其他工程塑料的需求量非常大,约占树脂市场需求总量的30%以上;对聚乙烯醇缩丁醛的需求量更是占到总需求量的85%以上。

新一轮的产品变革中,像塑料前端框架、塑料尾门、塑料进气歧管等也已经成为重点发展对象。这一轮的变革将打破传统认知,因为有些汽车零部件的塑料化不仅能带来轻量化提升,还能收获意外的效果。我们拿塑料进气歧管来说,由于歧管形状复杂,用铝合金铸造将不可避免地增加内壁粗糙度,这会加大空气阻力,导致噪音大、燃烧不充分、废气排放多等问题。

近年来由于振动焊接技术的发展,对于大尺寸的玻纤增强PA66的焊接技术日趋成熟,为此歧管可用注塑成型为二片歧管零件,经振动焊接而成为一体。这种处理工艺的好处是能大大降低内壁粗糙度,对以上问题均有缓解,为节能减排贡献一份力量。此外,塑料成型工艺的先天优势使得座椅设计变得更加多元,比如可以重新设计捆绑和保持行李的位置等。现在的座椅设计比较单一,随着自动驾驶的发展,座椅作为内饰设计中极为重要的一环,变化应该更多元,所以这个变化是积极的。

新能源汽车

在新能源动力电池结构中,支架、框架和端板通常会选择有阻燃性的PPE、PC/ABS合金及阻燃增强PA材料,正是为了提高轻量化表现。其实除了以上塑料件的使用外,新能源汽车塑料件的使用不论是深度还是广度都大有可期,这片市场有着广阔的发展空间。拿2018年来说,中国车市出现自1990年以来的首次年度下滑,全年销量止步2808.06万辆,同比下降2.76%。但新能源汽车市场却逆势增长,销量同比大涨61.7%至125.6万辆,超额完成100万辆销量目标。

新能源汽车全球销量第一的比亚迪股份有限公司董事长兼总裁王传福表示:“我们保守估计 2025 年,新能源汽车市场占有率将会达到30%,这是一片新蓝海。”就发展情况看,过去一两年,很多传统企业推出了自己的纯电平台,而非坚持油改平台。随着纯电平台的推出,很多传统技术壁垒将被打破,这将有利于塑料件的投入使用。

汽车塑料化

就塑料材料的选择,LFT改性塑料即长纤维增强热塑性塑料已然成为热点项目。LFT的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、不锈钢纤维等,其中以玻璃纤维为主;基体材料主要有聚丙烯(PP),此外还有PA、PPA、PBT等。它作为纤维增强聚合物领域的一种新型轻量化材料,具有良好的尺寸稳定性、优良的耐冲击性和化学稳定。LFT改性塑料被应用于多处车身配件上,可被用于制作结构和半结构部件,例如前端模组、保险杠大梁、仪表盘骨架、电池托架、备用轮胎仓、座椅骨架、脚踏板、发动机罩、行李架、全景车窗等车身配件。除LFT改性塑料的使用外,我们知道新能源汽车燃烧问题很敏感,包括连接器、接插件、开关件等充电连接元件和充电桩壳体、电源模组外壳、充电器外壳等壳体部件都对材料要求有良好的电气绝缘性、阻燃性(UL94 V0)、高耐热性。

目前,世界各国没有统一的车用电压标准,各大新能源汽车企业采用的电压各有不同。拿发展较为成熟的比亚迪来说,他们的新能源车高压电压可达690V,瞬间脉冲可达800V以上。如果不采用阻燃材料,一旦电压击穿或遇高温,可导致整车漏电或自燃等事故。所以阻燃材料的技术提升是迫在眉睫。就这点来说,改性塑料成为一大热点。改性塑料在汽车工业的作用和地位越来越明显,PP、PA、PC、POM、PPO、PBT、ABS等都在汽车上得到了较为广泛的应用。拿电池箱体来说,目前大部分采用高强度的钢、轻金属,很少部分在尝试用SMC取代金属。改性PPO材料则是锂电池防护壳非常理想的材料之一。因为它有耐化学性好,阻燃性能强,耐低温及抗冲击性能,对钴酸锂、锰酸锂等材料具有良好的耐腐蚀性等优点。

 塑料件的使用也间接推动了焊接工艺的发展,我们知道塑料激光焊接技术属于非接触焊接技术,同其它焊接方法相比,它具有非接触、不漏水、焊接速度快、精度高、焊缝强度高、无飞边、热应力最小、易于控制、灵活性好、适应性好等诸多优点。车用塑料的连接是其广泛应用的关键环节,可以说,塑料焊接技术水准高低将会是衡量汽车生产技术水平及新材料开发水平的标志之一。

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