新能源汽车逆风上涨32% 工程塑料大有商机

慧正资讯：尽管中国的汽车市场最近有点凉，但新能源汽车的表现依然抢眼。

根据中国汽车工业协会发布的最新数据，2019年1-8月，新能源汽车产销分别完成79.9万辆和79.3万辆，比上年同期分别增长31.6%和32.0%。

对新能源汽车来说，提升续航里程将是新能源汽车未来面对的最大挑战。而提升续航里程主要有三种方法：提升锂电池性能、增加锂电池数目和汽车轻量化。其中，汽车轻量化是是最可行、成本最低、最快速的方法。

工程塑料因其轻量、阻燃、耐水解和耐高温性能，在新能源汽车的内外饰制造中大有用武之地。

开发具有不同关键性能的聚酰胺

为了满足新能源汽车各种应用场合的不同要求，EMS-GRIVORY公司专门针对新能源汽车的开发设计了多种聚酰胺产品。

EMS-GRIVORY的长纤维增强高性能聚酰胺是重型压铸合金的替代材料。由于它们含有部分芳香基质，即使在吸水后也能保持刚性和强度，因而这些聚酰胺可用于电动车电池支架和外壳等部件。

据介绍，特殊长玻璃纤维增强材料（LFT）可以在高温下持续改善热机械性能，因此即使在玻璃化转变温度区域的温度下，这些LFT产品仍然具有高机械性能。

EMS-GRIVORY的长纤维增强高性能聚酰胺可用于制作电动车电池支架及外壳等部件。

此外，纤维骨架在碰撞载荷下可以吸收大量的能量。为了模拟高动态过程，EMS-GRIVORY提供与伸长率相关的材料数据集，考虑了各向异性和负载类型，以实现新能源汽车结构领域中结构部件的优化设计。

对于新能源汽车中高压车载电源系统的组件，领先高性能聚合物制造商提供各种各样的阻燃聚酰胺，从非增强聚酰胺6和玻璃纤维增强PA66和PA6牌号，到可在高达260°C的温度下焊接的聚邻苯二甲酰胺。

为了促进在冷却系统中具有挑战性的应用，例如辅助水泵或热管理模块，EMS-GRIVORY开发了新产品Grivory HT1VA，该产品具有优异的抗水解和耐冷却剂性能，可在中等冷却剂温度下长期使用。

公司表示，在相同条件下，与传统PPA相比，Grivory HT1VA在95°C水中约12000小时后的，强度值高30％。在用于电动车辆部件时，该产品的另一个优点是具有电兼容稳定性。

耐水解PBT材料满足不断增长的市场需求

巴斯夫进一步开发了其耐水解（HR）热塑性聚酯系列，以满足快速发展的新能源汽车和自动驾驶系统组件不断增长的需求。

扩充的Ultradur HR系列包括：Ultradur B4330 G6 HR High Speed，高流动性，可用激光标识的牌号，含30％玻纤增强；Ultradur B4330 G10 HR，高度增强牌号，含50％玻璃纤维；Ultradur B4331 G6 HR，加工性能较好的下一代产品。

巴斯夫公司Ultradur HR牌号是高抗耐性PBT材料，特别适用于苛刻的应用环境。因此，它们可使汽车部件拥有长使用寿命和优异的工作可靠性。

HR牌号显著提高了对碱性介质的抗耐性，碱性介质会引发应力腐蚀开裂。新型Ultradur B4331 G6 HR牌号也是如此，同时大幅改善了熔体稳定性和流动性。

在测试中，即使在高温下保持较长时间，Ultradur B4331 G6 HR的粘度也不会增大。该材料还可以用着色成橙色（RAL 2003），用于生产新能源汽车高压插塞接头。

由于PBT具有异常高的耐电痕性能，所以插塞接头可以设计得更小，但仍能承受新能源汽车中较高的电压。因此可以降低成本，减轻部件重量。

Ultradur 4330 G6 HR系列有30％玻璃纤维增强的品种，现已扩展到包括流动性能极好，可激光标识的Ultradur B4330 G6 HR High Speed bk15045。使用该牌号可以方便地生产流动路径与壁厚比较大的薄壁部件。

由于填充了50％的玻璃纤维，因而新型Ultradur B4330 G10 HR可以加工成同时处于潮湿和高温（160°C，短期高达180°C）环境中的部件，并可保持高刚度，如增压空气导管中的转向模块。

此外，巴斯夫还为特定汽车应用场合开发了Ultradur B4450 G5 HR。这种PBT采用25％玻璃纤维增强，符合RoHS标准要求并具有阻燃性。其可以着色成浅色，可以激光打印。

自从投放市场以来，巴斯夫开发了大约12种HR改性Ultradur牌号，采用15％，30％和50％的玻璃纤维增强。典型应用场合主要是汽车电子设备，如控制单元壳体、连接器、传感器，以及新能源汽车高压电路中的充电插头、电池组壳体或连接器。

扩展阻燃PBT产品系列

为了抓住无人驾驶新能源汽车应用领域中的机遇，特种化学公司朗盛正在扩展其基于PBT的无卤阻燃配混料系列，增加了在灼热丝测试中具有优异阻燃性能的品种。

产品系列中的第一款产品是玻璃纤维含量为25％的增强复合材料。计划很快将试验产品推向市场。

朗盛高性能材料（HPM）业务部门应用开发人员Alexander Radeck说：“由于这种PBT材料具有高灼热丝抗耐性，所以它们在无人看管家用电器中部件中具有很大的潜力。此外，我们发现在电动车辆的电气和电子部件中有非常好的应用机会，例如，在电池充电方面。”

新型PBT材料已经过VDEPrüf-und Zertifizierungsinstitut有限公司认证，对于壁厚为0.4至3.0 mm，其GWIT值为775°C（灼热丝起燃温度，IEC 60695-2-13）。根据IEC 60695-2-11，它在成品部件灼热丝测试中也取得了极好的结果。

PBT材料具有高灼热抗耐性，在新能源汽车电池充电方面有很大的应用空间。

新型耐灼热丝材料的其他特性与朗盛已投放市场的其他无卤素阻燃PBT配混料相似，包括用13％至30％玻璃纤维增强的品种和未增强配混料。

根据美国UL 94（保险商实验室）标准，它们都在阻燃性测试中达到了最高V-0级。它们对紫外线也具有很强的抗耐性，并且在与带电组件接触时很少会腐蚀。另一个优点是它们具有高热稳定性。

在这些产品中，未增强Pocan BFN2502尤为突出。其拥有独特的性能，在市场上很少见。尽管采用无卤素阻燃体系，但其断裂伸长率仍高达7％以上。其特别适用于要求尺寸稳定且永久电绝缘的部件。

Radeck补充说：“如果组件中聚酰胺的吸水性会导致尺寸稳定性问题，我们的一些客户会使用这种材料代替采用含卤阻燃体系的未增强聚酰胺66配混料。”

新型PBT也是相应非增强PBT配混料的替代品，因为其拥有较好的600V耐电痕性能（CTI A，相对漏电起痕指数，IEC 60112），例如在DC应用场合。

量身定制的聚碳酸酯配混料保护新能源汽车核心组件

科思创目前的重点之一是在新能源汽车中使用聚碳酸酯塑料。未来新能源汽车和混合动力汽车的核心是锂离子电池。为了在较小空间内精确地定位大量电池，电池座和框架以及壳体部件必须拥有极高的尺寸稳定性，并且机械强度高。

视电池组的设计原理，材料还必须具有阻燃性，并且即使在低至0.75 mm的小壁厚下也要达到保险商实验室UL94阻燃V-0级。

为此，科思创开发了能满足这些要求的各种聚碳酸酯配混料，而且还在较宽的温度范围内具有极高的抗冲击性能，特别是在零下温度下。

Bayblend FR型阻燃聚碳酸酯-ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）共混体是为电池座和电池模块开发的。其具有耐高低温性能和尺寸稳定性，可以通过注塑成型高效生产零部件。

科思创在Fakuma 2018展会上展出的碰撞吸能装置由PC-PBT Makroblend KU-2 7912/4制成。该材料具有非常高的冲击强度，并且在低温下具有特别高的延展性。其蜂窝结构赋予了碰撞吸能装置极高的抗冲击性能。

另一种特殊材料是Makrolon TC产品系列的高填充聚碳酸酯，其已经用于LED灯的散热装置。这些产品具有导热性，但也有电绝缘品种，因此它们有助于电池的高效热管理。