2020 年中國新能源汽車產(chǎn)量超過 130 萬輛，而汽車電池包作為新能源汽車的關(guān)鍵部件，面臨著同時提高安全性和能量密度的巨大挑戰(zhàn)。作為全球領(lǐng)先的材料供應(yīng)商之一，科思創(chuàng)攜手合作伙伴帶來全新的解決方案，助力汽車電池包上殼體的性能提升。

硬核實力見真章 PC+LFT-D 技術(shù)

PC+LFT-D 由科思創(chuàng)與合作伙伴項目聯(lián)合研發(fā)，以聚碳酸酯或其合金（統(tǒng)稱 PC）為原料，采用長纖維（目前為玻璃纖維）增強熱塑性塑料的在線共混及模壓（LFT-D）工藝，是制造大尺寸的電動汽車電池包上殼體的創(chuàng)新技術(shù)。該技術(shù)在輕量化、環(huán)保、設(shè)計自由度、生產(chǎn)效率等方面均有全新突破。

九大卓越性能，重塑行業(yè)新典范

適用性

PC+LFT-D 非常適合于制造電池包上殼體。PC 材料優(yōu)異的阻燃性能、尺寸穩(wěn)定性及力學(xué)性能，與 LFT-D 工藝固有的長纖維保持率相得益彰，完美地契合了電池包上殼體應(yīng)用的需求。通過不懈的努力，研發(fā)人員摸索出了一套行之有效的阻燃方法。另外，產(chǎn)品在高剛性的同時兼具高韌性，零件不易開裂；上下殼體可以更緊密地結(jié)合，提升了電池包在長期使用時的氣密性水平。

該技術(shù)非常適合于汽車行業(yè)的大規(guī)模、自動化的生產(chǎn)要求。與熱固性塑料費時費力的操作過程相比，生產(chǎn)效率有望提高 50% 以上。

阻燃性能

安全性是一切技術(shù)的前提和基礎(chǔ)。傳統(tǒng)觀念認為熱塑性材料難以通過國標(biāo)的外燃火燒實驗，本技術(shù)顛覆了這一觀念。在火燒實驗中，電池包上殼體表面形成碳化層并迅速覆蓋整個零件，起到阻隔火焰的作用并減少高溫對碳化層下的材料的影響?；馃龑嶒灪罅慵男螤畋３滞旰谩Ｏ鄬τ诮饘偕蠚んw，傳入電池包內(nèi)部的熱量反而更少。

——創(chuàng)新的阻燃涂層解決方案

我們以特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚氨酯產(chǎn)品為基礎(chǔ)，開發(fā)了創(chuàng)新的阻燃解決方案。該解決方案可適用于高性能阻燃涂料的應(yīng)用場景?；诖朔桨搁_發(fā)的阻燃涂料具備密度低、操作友好、施工高效、快速固化的特點。有利于新能源汽車動力電池輕量化，并且可適用自動化線操作。此外針對電池殼體的不同材料，該阻燃涂層可體現(xiàn)優(yōu)異附著力。尤其配合科思創(chuàng)的 PC+LFT-D 可提供一體化解決方案，在實現(xiàn)新能源汽車動力電池輕量化的同時，也助力于動力電池滿足更優(yōu)異的阻燃性能、隔熱性能。在電池發(fā)生熱失控時，可以有效阻隔火焰侵入乘客艙，幫助滿足 GB 38031-2020 （電動汽車用動力蓄電池安全要求）的安全要求。

輕量化

PC 方案較于主流的 SMC 方案密度較低，且使用玻纖更少，該技術(shù)的使用可實現(xiàn)至少 20% 的減重。

環(huán)保回收

PC+LFT-D 技術(shù)采用熱塑性塑料（PC）為基材，解決了目前使用的熱固性塑料方案的環(huán)?；厥针y題。以目前的發(fā)展趨勢預(yù)測，2035 年純電動車將成為中國市場的主流，屆時電池包的累計報廢量將超過一億個。若其中 50% 使用熱固性塑料制造上殼體，將產(chǎn)生 50 萬噸的難于回收的廢棄物，其體積超過 30 萬m3，可以填滿 150 個標(biāo)準(zhǔn)游泳池。這顯然與發(fā)展電動汽車的環(huán)保初衷背道而馳。而廢棄的熱塑性塑料則可以較為方便地再次熔融，循環(huán)使用。 

經(jīng)濟性

如果考慮到本技術(shù)帶來的生產(chǎn)效率的提升， PC+LFT-D 技術(shù)的單位生產(chǎn)成本與 SMC 工藝相當(dāng)，遠低于其它熱塑性材料工藝（如 HP-RTM , PCM）；且所需新增固定資產(chǎn)投資較低，適合大規(guī)模地推廣。

設(shè)計自由度

因為使用熱塑性塑料，產(chǎn)品設(shè)計的自由度較金屬和熱固性塑料方案有了顛覆性的提升。設(shè)計人員不需要再拘泥于呆板的結(jié)構(gòu)；也不必因為板材成型方法的限制而犧牲寶貴的空間。他們可根據(jù)實際需要，自由地分布不均勻的壁厚和調(diào)整局部結(jié)構(gòu)（例如，增加較為復(fù)雜的筋位），既達到安全方便的使用要求，又可最大化地利用空間、節(jié)省材料、減輕重量。設(shè)計和工程人員可在本技術(shù)平臺的基礎(chǔ)之上大開腦洞，集成其它零件和功能。在提升設(shè)計自由度的同時，幫助簡化工藝，提高勞動生產(chǎn)率。   

顛覆性的大尺寸零件，精細成型工藝

大尺寸熱塑性材料的成型一直是工業(yè)界的一個難題，特別是當(dāng)產(chǎn)品的投影面積大于 1.5㎡ 時，基本上可以認為是傳統(tǒng)高精度注塑工藝的禁區(qū)。而壓縮成型工藝可制造大的零件，精度卻不高。PC+LFT-D 技術(shù)完美地集成了二者的優(yōu)點，目前已可以工業(yè)化生產(chǎn)投影面積大于 2.5㎡ 的部件， 且成型出近似注塑效果的復(fù)雜精細的結(jié)構(gòu)，而相應(yīng)的機器和模具成本均在可以接受的范圍之內(nèi)。 

共性技術(shù)

之前因為加工手段的限制，熱塑性工程塑料一般只能通過注塑的方法制造較小的零件，同時只能摻混較短的纖維。而連續(xù)纖維方案必須通過預(yù)制板材模壓的方式生產(chǎn)。本技術(shù)填補了短纖維增強材料和連續(xù)纖維增強材料之間的空白，創(chuàng)造了一個新的技術(shù)平臺，它為 PC 及其它熱塑性工程塑料的應(yīng)用打開了另一扇大門；同時汽車工業(yè)也有了一種新的加工手段。本技術(shù)不但可以生產(chǎn)電池包上殼體，也可以很自然地延伸到其它大型零件（例如“四門兩蓋”）的制造上，為汽車的輕量化做出更大的貢獻。作為一項“共性技術(shù)”，其融合創(chuàng)新的空間巨大，可組合成多種新型復(fù)合材料，以滿足更為廣泛的應(yīng)用需求。

清潔技術(shù)

PC+LFT-D 技術(shù)在生產(chǎn)過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不揮發(fā)有毒有害物質(zhì)（或揮發(fā)極微量），是更為清潔的創(chuàng)新技術(shù)。

自 2018 年至今，經(jīng)過兩年的不懈努力，PC+LFT-D 技術(shù)已經(jīng)基本成熟。而在此前，以該技術(shù)生產(chǎn)的原型產(chǎn)品曾先后在中國橡塑展和德國杜塞爾多夫 K 展亮相，并獲得了世界各國汽車主機廠、電池廠和零部件供應(yīng)商的廣泛關(guān)注。

與合作伙伴的強強聯(lián)手，帶來了更優(yōu)越的產(chǎn)品、更前沿的解決方案?？扑紕?chuàng)期待與更多合作方一起，共同駛向光明的未來！

返回第一電動網(wǎng)首頁 >