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新能源汽車用復合材料的技術發展

來源:晨源分子|

發表時間:2024-05-27

點擊:5111

隨著全球對環境保護和可持續發展的重視,新能源汽車作為傳統燃油汽車的替代品,逐漸成為汽車行業的熱門話題。在新能源汽車的發展過程中,復合材料的應用起到了至關重要的作用。在新能源汽車中,復合材料主要應用于車身、電池、電機等關鍵部件。


車身是新能源汽車的重要組成部分,復合材料的應用可以降低車身重量,提高汽車的續航里程和能源效率。目前,碳纖維增強復合材料(CFRP)和玻璃纖維增強復合材料(GFRP)等在新能源汽車車身制造中得到了廣泛應用。這些復合材料具有高強度、低重量、耐腐蝕等優點,可以顯著降低車身重量,同時提高車身的剛性和安全性。


電池是新能源汽車的核心部件之一,復合材料在電池包裝和結構中的應用可以提高電池的性能和安全性。常用于電池的復合材料有用于制造電池殼體、電芯支架等的碳纖維復合材料;用于電池托盤、電池模塊外殼等玻璃纖維復合材料;用于電池絕緣部件制造的聚丙烯(PP)、尼龍等聚合物復合材料;用于制造電池隔熱和耐腐蝕部件的陶瓷復合材料等。采用復合材料制成的電池可以提高電池的耐沖擊性和防火性能,保障電池在復雜工況下的安全運行。此外,復合材料還可以用于電池的散熱系統,提高電池的散熱效率,延長電池的使用壽命。


電機是新能源汽車的動力源,復合材料在電機中的應用可以提高電機的性能和效率。常用于制造電機的復合材料除了碳纖維復合材料和玻璃纖維增強復合材料以外,還包括環氧樹脂復合材料、聚酰亞胺復合材料、碳化硅纖維符合材料等。采用復合材料制成的電機轉子和定子可以降低電機的重量和慣性,提高電機的響應速度和功率密度。同時,復合材料還具有良好的絕緣性能,可以提高電機的安全性和可靠性。


除了在關鍵部件中的應用,復合材料還可以為新能源汽車的整體設計和制造帶來創新。例如,采用復合材料制造的一體化車身結構可以減少零部件數量,提高生產效率和車輛的整體性能。此外,復合材料的可設計性強,可以滿足新能源汽車多樣化的外觀和功能需求。


然而,新能源汽車用復合材料的發展仍面臨一些挑戰。一方面,復合材料的成本較高,限制了其在大規模生產中的應用。另一方面,復合材料一些性能受到本身組成的限制無法有效提高比如強度、韌性等此外一些復合材料在生產加工過程中容易出現浮纖、脫模困難等問題,也嚴重影響了產品品質,間接提高到了生產成本。因此,未來需要進一步降低復合材料的成本,除了開發新材料增強性能和降低成本外,尋找高性能的復合材料助劑也是一個很好的降本增效途徑。一些傳統的低成本復合材料使用合適的助劑,對提高材料的力學性能和加工性能具有顯著效果。


新能源汽車用復合材料對助劑的需求主要包括以下幾個方面:

1. 增強劑:用于提高復合材料的強度、剛度和韌性,如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等。

2. 基體樹脂:作為復合材料的粘結劑和承載基體,如環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯等。

3. 阻燃劑:提高復合材料的阻燃性能,滿足汽車的安全要求。

4. 導電助劑:改善復合材料的導電性,以滿足電磁屏蔽和靜電消散等需求。

5. 耐候助劑:提升復合材料的耐候性,抵抗紫外線、溫度變化和腐蝕等環境因素的影響。

6. 加工助劑:有助于復合材料的成型加工,如降低粘度、提高流動性、減少氣泡等。

7. 界面助劑:改善增強纖維與基體樹脂之間的界面結合,提高復合材料的性能。


這些助劑的選擇和使用需要根據具體的復合材料體系和應用要求進行優化,以實現復合材料在新能源汽車中的最佳性能。同時,助劑的添加量和相容性也需要充分考慮,以避免對復合材料的整體性能產生不利影響。


晨源分子擁有以樹枝狀大分子聚合物產品為核心的產品體系,包括復合材料改性用流動助劑、潤滑劑、抗浮纖劑、分散劑、相容劑,以及膠黏劑用固化劑、增韌劑等,并一直致力于產品的創新和升級。


總的來說,新能源汽車用復合材料及其助劑的發展前景廣闊。隨著技術的不斷進步和成本的降低,復合材料和助劑將在新能源汽車中得到更廣泛的應用,為新能源汽車的性能提升和可持續發展做出更大的貢獻。


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