快速發展的電動汽車（chē），帶（dài）動了產業鏈對鋰電池、結構件的相關需求。汽車製造商和原始設備製造商在開發新電動汽車時，麵臨最大的挑戰是車（chē）輛續航裏程（chéng）、電池安全性和電池可（kě）維護（hù）性。

帝人汽車技術公司（下（xià）稱“帝人汽（qì）車”）中國區總經（jīng）理Jack Dunagan近日在接受“雅式（shì）橡（xiàng）塑網（wǎng）（AdsaleCPRJ.com）”采訪（fǎng）時表示，從車用材料及多材料技術角度來看，先進複（fù）合材料可以幫助（zhù）電動汽車應對這（zhè）些挑戰。

為電池外殼提供出色保護和減重

輕型（xíng）複合材質（zhì）的電動汽車電池（chí）盒和完整的外殼可以增加車輛的續航裏程並降低工具成本。 它（tā）們還為電池提供卓（zhuó）越的碰撞保護。

先進的複合材料具有熱失控或自（zì）熄（xī）能力，減（jiǎn）少了對額外包（bāo）裹物的需求並提高了車（chē）輛（liàng）的整體安全性。它（tā）們不會（huì）凹陷或腐蝕，為電池（chí）提供更好的保護。

帝人汽車公司開發的多材料電（diàn）動汽車電池外殼

Jack Dunagan表（biǎo）示（shì），ISO、IEC（國際電工委員會）等正在製定鋰離子電池安全（quán）國際標準（zhǔn），這些（xiē）標準隨著技（jì）術的發展而不斷（duàn）發展，還根據地區差異設置了符合標準的要求。

“電池組必須（xū）防止短路和熱失控，電池盒必須通過各種測試，包括機械衝擊、跌落、穿透、浸入、擠壓/碰撞（zhuàng）和火焰。”Jack Dunagan解（jiě）釋道。

據他介（jiè）紹，專有複合材料（定製（zhì）化學品（pǐn））可用於滿足不同的（de）火焰和熱（rè）失控要求（qiú），例如傳統（tǒng）的高填充聚酯/乙烯（xī）基酯、膨脹改性和酚醛（quán）樹脂。此外還可通過使用玻纖/碳纖/混合物/或其他短切、連續的纖維來調整複合材（cái）料的成分。帝人汽車還可根據最嚴格的VOC要求來（lái）調整材料（liào）配方。

“通過采用帝人汽（qì）車的電池外殼多（duō）材（cái）料配方，我們可以確保車輛安全，減輕車輛整體重量，並為 OEM 和消費者提供比采用焊接和螺（luó）栓連接的電池盒更易於維修的電池盒。”Jack Dunagan補（bǔ）充道。

帝人汽車觀察到市場電池蓋和外殼對複合材料的需求不斷增加。該公司（sī）還注意到美國市場上，電動皮卡對複合（hé）材料行李箱和皮卡箱的需求增加。

隨著（zhe）大城市對中國皮卡使用限製的放寬，Jack Dunagan 預計中國市場也會出現類似趨（qū）勢（shì）。

 

 

 帝人汽車公司的膨脹材料經過熱失控測試（shì）後呈現（xiàn）的斑塊

賦能自動駕駛發展

自動駕駛是未來移動出行的關（guān）鍵技術之一，它也為複（fù）合材料（liào）提供了（le）更多（duō）應用場景。

“例如，自動駕駛汽車尤其是用於拚車的汽車，將（jiāng）比私人擁有的汽車（chē）更容易‘磨損’”，Jack Dunagan說，“而由（yóu）於（yú）複合材料能夠耐凹痕、叮（dīng）咬和腐蝕，帶有（yǒu）輕質（zhì）複合（hé）車身（shēn）麵板的自動駕駛汽車會比金（jīn）屬車身麵板製成的汽車更耐用（yòng），後者更容易生鏽或者凹陷（xiàn）。”

他還（hái）指出，由於複合材料采用模製加工（gōng）而不是衝壓處理，因此許多自動駕（jià）駛功能，包括激光雷達（光檢測和測距（jù））和攝像頭（tóu），可以直接（jiē）模（mó）製到車身或車頂麵板中（zhōng），從而減少汽車裝配的複（fù）雜性（xìng）。

帝人汽車近（jìn）期還推出了其最新研發（fā）成果——新Hexacore 材料。如前所述，這種創（chuàng）新材料本質上是一種夾層複合材料，使用輕質（zhì）蜂窩芯，外（wài）覆天然、玻纖（xiān）或碳（tàn）纖維“表皮”，並用 PUR 樹脂（zhī）潤濕。

該材料關鍵的屬性是具（jù）有（yǒu）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。“帶有複合外板的蜂窩內板比由複合內板和外板（bǎn）製成的板材減輕（qīng）了（le）26% 的重量。”他解釋（shì）說。

該公司目前正在對 A 級飾麵進行試驗（yàn），該飾麵可以由熱固性或熱塑性外皮製成。

加工過（guò）程降本增效

Jack Dunagan 強調說，如今（jīn）的（de）複合材料采用了技術（shù）先進的化學配方，與鋼（gāng）和鋁相比，它為汽車應用提供了許多顯著優（yōu）勢，包括節（jiē）省成（chéng）本和重量。

根據產量的不同，複合材料的模具成本可能比衝壓鋼或鋁的成本低 50-70%。由複（fù）合材料製成的單件可以（yǐ）替（tì）代整個金屬零件組件。降（jiàng）低複（fù）雜性可節（jiē）省組裝時間並減少所（suǒ）需的維（wéi）護。

“損壞的複合車身（shēn）麵板的更換（huàn）或維修成本要（yào）低得多，比金（jīn）屬零件便宜四倍。大多數複合材（cái）料零（líng）件都（dōu）是用螺栓固定的，采用鋁或鋼零件時，則需要進行及時複雜的維修或更換。”Jack Dunagan 補（bǔ）充道。

除了非常高的強度重量比和高衝擊強度之（zhī）外，複合材（cái）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（suǒ）有（yǒu）方向上都具有同樣的強度。

此外（wài），複合材料可以實現大多數金屬無法（fǎ）實現的設計方案，因為它們能夠流過模具並進入深模腔內（nèi），形成彎（wān）曲或其他複雜的形狀（zhuàng）。

電池外（wài）殼的（de）加工成（chéng）型

“複合材料代替金屬”需提高用戶（hù）意識

“帝人汽車公司在複合材（cái）料方麵（miàn）擁有數十年的經驗。 我們可以配製（zhì）滿足客戶對碰（pèng）撞、可燃性、低 VOC 等規格（gé）的材料，然後設計最（zuì）優化這些品（pǐn）質的零件、組件甚至整個組件，”Jack Dunagan 繼續（xù）說道。

該公司麵臨的（de）主要瓶頸是（shì）培訓 OEM 工程師為什（shí）麽、何（hé）時以及如何使用複合材料代替金屬。

“汽車和汽車零件傳統上由金屬製成，原始設備製造商非常精通金屬設計和金屬零件衝壓。 許多人也有自己的衝壓操作工具，這使得使用複合材料的決定更具挑戰性。”他解釋道。

另一方麵，汽車行業正（zhèng）處於可持（chí）續發展（zhǎn）的時代，帝人汽車也在努力減（jiǎn）少（shǎo）對環境的（de）影（yǐng）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（chéng）。