新能源汽車代表了世界汽車工業的發展方向。加快新能源汽車產業化，不僅有利于技術進步和節能減排，還能促進我國汽車工業的可持續發展。


近年來，隨著新能源汽車的興起，整個汽車產業鏈面臨重構的挑戰。這無疑給中國企業提供了一次“彎道超車”的機會。


近年來新能源汽車越來越火，國產新能源汽車銷售占比也是越來越高，很多人原來開燃料車在換車時都果斷選擇新能源汽車，所以銷量也是節節攀升，新能源汽車的火爆熱銷，也帶動了一部分做新能源汽車注塑配件的廠家！





工程塑料在新能源汽車上的應用


那么，新能源汽車的哪些系統會用到工程塑料呢？不同的工程塑料有哪些不同的應用？


不同系統需要不同的工程塑料


目前，汽車行業改革前期主要是電動化。此期間，汽車的核心部件不再是“三大件”（發動機、變速箱和底盤），而是三電系統（電池、電機和電控），占新能源汽車成本的50%以上。其中，動力電池成本占三電成本的90%。因此，動力電池系統可以稱為新能源汽車的“心臟”。


新能源汽車輕量化主要是與電子有關的材料，如連接器、充電接口、動力電池周邊材料等。在性能滿足要求的情況下將金屬更換為塑料可以減重30%左右。目前一輛純電動汽車采用輕量化塑料可減重100KG左右。


新能源汽車用工程塑料結合汽車產品的使用場景，需要滿足以下性能要求：


耐化學腐蝕、耐油、耐高低溫；


機械性能優異，流動性高，加工性能優異；


表面性能優異，尺寸穩定性好；


具有良好的防水、防潮、阻燃、環保等性能和導熱功能；


抗介電性能好，適用于電氣場所；


耐候性好，長期性能好，在惡劣環境下長期使用。


動力電池系統


1. 動力電池支架


動力電池支架要求阻燃、尺寸穩定、耐化學品、高強度，目前主要使用改性PPE、PPS、PC/ABS等


2. 動力電池蓋板


動力電池蓋板要求阻燃、尺寸穩定、耐化學品、高強度，目前主要使用改性PPS、PA6、PA66等。


納磐PPS-鋰電池蓋板


3. 動力電池箱體


動力電池箱體要求阻燃、尺寸穩定、耐化學品、高強度，目前主要使用改性PPS、改性PP、PPO等。


納磐PPS電池上蓋


4. DC電機骨架


DC電機骨架主要使用改性PBT、PPS、PA。


PPS無刷電機定子


5. 繼電器外殼


性能與汽車電控繼電器外殼主要使用改性PBT。


6. 連接器


新能源汽車連接器主要使用改性PPS、PBT、PA66、PA


PPS連接器


電機驅動系統和冷卻系統


1. IGBT模塊


IGBT模塊是新能源汽車電控系統和直流充電樁的核心器件，決定了整車的能源利用率，除傳統的金屬、陶瓷常用材料外，PPS工程塑料逐步開始應用。


PPS-IGBT模塊


2. 汽車水泵


電子水泵轉子、水泵外殼、葉輪、水閥等要求高韌性，高耐磨，高強度，目前主要使用改性PPS材料。


不同工程塑料有不同的應用


聚碳酸酯 (PC) 作為五大工程塑料之一，因其具有高強度、高抗沖以及耐熱等優點被應用于汽車零部件的生產。例如，汽車儀表板、照明系統、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等。


含硅化合物作為新一代環保型阻燃劑，因其高效、低毒、無污染等特性，以及對PC加工性能和物理性能影響較小也逐漸受到關注，如聚硅烷、聚硅氧烷等。


汽車零部件用PC在選用阻燃劑時也在向無鹵環?？拷?，通過添加多種助劑或者制備復合型阻燃劑等途徑，提升PC的綜合性能。


此外，PC通過與ABS、PBT 等組成復合材料也是提升PC加工性能和阻燃性能的不二選擇。


無鹵阻燃PC材料或無鹵阻燃PC合金材料制作的充電樁殼體不僅滿足運輸、安裝和使用過程中可能發生碰撞的保護要求，還適合其復雜的使用工況環境。


而充電連接頭，包括插座和插頭，直接與導線轉接，需要優異的電絕緣性、阻燃性能、耐熱性能，同時為滿足長期插拔的使用壽命要求，材料需要優異的力學性能,推薦使用無鹵阻燃增強尼龍材料。


由于充電樁的線纜長期使用溫度為-40℃~105℃和-40℃~125℃，其對線纜要求為耐油、無鹵阻燃、耐候、耐老化、柔軟度、耐低溫性等，因此內護層可以使用無鹵阻燃TPE、TPU，外護套可以使用PVC、無鹵阻燃彈性體等。


聚丙烯 (PP)是車用塑料中用量比較大的高分子材料，具有優異的耐化學腐蝕，并且加工過程簡單、成本低，廣泛應用于汽車儀表盤、電池包外殼、門護板、立柱、座椅護板、保險杠等。





由于未添加阻燃劑前的PP的阻燃性較差，其極限氧指數 ( LOI) 僅為17. 8% ，發生事故后容易燃燒。


目前，國內外對汽車阻燃用 PP研究主要圍繞對聚丙烯基體進行改性，同時通過添加低毒、無鹵阻燃劑，開發具有優異力學性能和阻燃功效的聚丙烯復合材料，以滿足汽車零部件的阻燃需求。


以聚丙烯為基體，以長玻纖維為填充材料，加入磷氮系無鹵膨脹型阻燃劑、三聚氰胺尿酸鹽、多聚膦酸密胺鹽制備得到長玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯電池槽。


阻燃PP無鹵化改性技術中，IFR因其對PP加工流動性，低密度優勢影響最小且優異的阻燃效率，以及用量少和低煙無毒等優點，被認為是無鹵阻燃PP中最優前景的發展方向之一。


展望


隨著新能源汽車的持續推廣和應用，充電設施的小型化和輕量化將會是未來的發展方向，一些高性能的新型改性塑料材料以及其他彈性體材料，將會在充電設施中進行工程化應用，為新能源行業助力。新能源必將輻射更多的行業和材料，未來將大有可為！