新能源汽车作为传统燃油汽车的重要替代方案,近年来在全球范围内得到了广泛关注和迅速发展。其主要类别包括纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和氢燃料电池汽车(FCEV)。随着技术的进步和政策的推动,新能源汽车在市场份额、技术创新和产业链建设方面取得了显著进展,销量持续创新高。
据中国汽车工业协会(中汽协)数据显示,2023年中国新能源汽车产量为958.7万辆,销量达到949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%。
在出口方面,新能源汽车同样表现出色,2023年中国新能源汽车出口量达到173.5万辆,同比增长55%。2024年1-4月,中国新能源汽车出口均价达到2.3万美元,较2019年增加了1.8万美元,反映了中国新能源汽车在国际市场上竞争力不断增强。
在新能源汽车领域,硅橡胶的使用比传统汽车更为广泛和复杂。本文将就硅橡胶材料在新能源汽车行业的多维应用展开介绍。
01 硅橡胶特性介绍
硅橡胶在新能源汽车行业中的广泛应用,主要得益于其独特的物理和化学性质,这些性质使其非常适合满足新能源汽车的高性能需求,成为新能源汽车制造中不可或缺的材料。随着新能源汽车行业的快速发展,预计硅橡胶的应用还将进一步扩展。
1. 耐高低温性:硅橡胶能够在极端的温度范围内保持稳定的物理性能,通常从-55°C至+300°C。这种耐温特性使得硅橡胶特别适合用于电池管理系统、电机和其他需要在高温或低温环境下工作的汽车部件;
2. 电绝缘性:硅橡胶具有优异的电绝缘性能,这使得它非常适合用于电动车的电机绝缘和电线保护,尤其是在电压高和安全标准严格的应用中;
3. 化学稳定性:硅橡胶对许多化学物质具有天然的抵抗力,包括常见的油类、溶剂和酸性物质。这种化学稳定性对于电池封装和电气连接部件来说尤为重要,因为它们经常接触到潜在的腐蚀性物质;
4. 机械性能:硅橡胶的弹性和抗撕裂性能优异,可以承受重复的机械应力而不易断裂或变形。这在车辆的振动控制系统和动力传动部件中特别重要;
5. 耐老化、耐候性:硅橡胶能够抵抗紫外线和臭氧的侵蚀,因此即使在长期暴露于恶劣环境下也能保持性能不变;
6. 生物相容性和环保:硅橡胶是一种非毒性材料,对环境友好,符合当前汽车行业越来越重视的可持续发展和环保标准。
7. 定制和加工灵活性:硅橡胶可以被加工成各种形状和尺寸,非常适合复杂的设计需求,能满足新能源汽车的创新设计需求。
02 硅橡胶多维应用
硅橡胶在新能源汽车制造中,具有多样性和关键性,它通过在各种高要求的应用中提供密封防水、安全防护、结构导热、 轻量化等方面的解决方案,推动了新能源汽车技术的发展和普及。
A 电池管理系统(BMS)
在新能源汽车行业中,电池管理系统是确保电动汽车电池组性能、安全和寿命的关键技术。硅橡胶在电池管理系统(BMS)中扮演着重要的角色,常应用于制造电池单元间的绝缘垫片和密封件。
1. 电池封装与密封:硅橡胶因其优异的化学稳定性和耐温性,常用于电池单元的密封材料。它能够防止电解液泄漏,保护电池单元不受外部环境的影响,如温度波动和化学物质侵蚀;
2. 隔热保护:硅橡胶具有良好的隔热性能,可以用作电池单元之间的隔热层,减少单元间的热传递,帮助维持电池组的整体温度均衡。这对于提升电池效率和延长寿命至关重要;
3. 振动吸收:硅橡胶能作为减震材料,有效吸收并减少行驶过程中振动对电池性能的影响,保护敏感的电池组件,避免因振动引起物理损伤;
4. 绝缘保护:在电池组中,硅橡胶还被用来制造绝缘层和绝缘套管,以防止电池组件之间的电气短路。这种用途对于确保电池组的电气安全性至关重要;
5. 连接器和接口密封:硅橡胶还用于密封电池管理系统中的电气连接器和接口,不仅防止水分和污染物进入,还可以承受频繁的连接和断开,保证连接的可靠性和耐久性。
通过这些应用,硅橡胶能协助提高新能源汽车电池管理系统的整体性能和安全性。
B 电机绝缘
混合动力与纯电动汽车相对于传统的燃油汽车,增加很多高压配件,如高压配电盒、驱动电机、电机控制器等,这就对电缆提出了新的要求。
由于这些电缆布置在前舱发动机与底盘区域, 温度高、空间狭小,需要电缆柔软、转弯半径小、耐高低温性能好;其次道路工况复杂,电缆的耐磨性必须要好且机械强度高;另外车速时高时低,特别是满载爬坡等恶劣工况,瞬间大电流要求电缆线具有短时过载能力。综上,新能源汽车电缆必须有:良好的电绝缘性能;热稳定性,耐候性;具有抗腐蚀性,耐油疏水性,阻燃性能优异;综合机械性能优越,有高度柔软性同时高抗撕裂等。
目前汽车动力电缆绝缘材料有交联聚烯烃、热塑性弹性体。其中交联聚烯烃材料耐热可达150℃,但该材料线缆比较硬,在狭小的车体空间内安装不便,且需要辐照交联,工艺复杂,不适合大截面线缆。而热塑性弹性体材料耐热不超过125℃,用于动力线缆温度等级偏低,而且热塑性弹性体材料的线缆长期使用会有开裂的风险。
而硅橡胶具有耐高低温、耐臭氧、耐候以及优良电绝缘性;硅橡胶线载流量大,节省导体截面,可以应对长时间满负荷运行要求;可以通过添加阻燃剂达到耐火性能要求;具有高度柔软性,易于有限空间内的安装;高抗撕硅橡胶,裤型撕裂可达25N/mm。因此,硅橡胶材料可以在综合交联聚烯烃、热塑性弹性体材料优点的同时弥补它们的不足,同时减轻汽车重量和二氧化碳排放,是适用于汽车动力电缆的优质选择。
C 充电接口
硅橡胶在新能源汽车充电接口的应用主要涉及到其卓越的密封和保护能力:
1. 密封圈和垫片:硅橡胶常用于制作充电口的密封圈和垫片,能有效防止水分、灰尘及其他污染物进入充电接口,减少因环境因素引起的腐蚀或损坏。密封圈和垫片还能防止充电时的电气泄露,确保充电过程的安全性;
2. 接口连接器:硅橡胶因其良好的电绝缘性能,常用于充电接口连接器的组成部分。它帮助隔离电流,防止电气故障,同时也增强了连接器的机械强度,确保反复插拔操作的耐久性;
3. 防水和防尘盖:硅橡胶还可用于制作充电接口的防水和防尘盖。这些盖子在非充电时覆盖在接口上,防止外部因素导致的潜在损害,延长接口的使用寿命。
通过如上应用,硅橡胶显著提升了充电接口的功能性和耐用性,这对于保持充电系统的效率和安全至关重要。
D 散热系统
随着电动车对功率和效率的要求越来越高,散热系统的重要性日益凸显。以下是硅橡胶在散热系统中的一些具体应用:
1. 冷却液软管:硅橡胶常用于制造散热系统中的冷却液软管,连接散热器与引擎或电池,负责输送冷却液。硅橡胶的高温耐受能力和抗化学腐蚀性使其能够在极端的汽车工作环境中保持稳定性和持久性,防止软管开裂或泄漏;
2. 散热器垫片和密封:硅橡胶常被用作散热器和其它散热组件的垫片和密封材料,确保冷却系统不会因为接口处的泄露而丧失冷却效率,同时保护系统免受外部污染;
3. 热接口材料(TIM):在需要高效热管理的电子组件,如电池和控制器的散热中,硅橡胶可用作热接口材料,可填补组件之间的微小间隙,优化热能传递从而提升整体散热效率。
E 传感器保护
新能源汽车中会使用大量使用的传感器,如温度传感器、压力传感器、图像传感器等。这些传感器帮助实现车辆的高效运行、安全驾驶以及舒适体验。硅橡胶可制成护套确保传感器的准确性和长期稳定性。
1. 传感器封装:硅橡胶可用于制作传感器的外壳或封装材料,这些封装保护传感器免受水分、尘埃、化学物质和其他潜在的环境危害;
2. 防震保护:硅橡胶可以缓冲和吸收车辆行驶中产生的振动,防精密传感器造成损害,如加速度计或倾角传感器经常使用硅橡胶材料以增强其抗震性;
3. 热管理:对于需要在高温环境下工作的传感器,如排气温度传感器或电池温度传感器,硅橡胶可以提供热保护,帮助维持传感器的操作温度在安全范围内;
4. 连接器密封:硅橡胶也用于制作传感器电连接器的密封圈,确保气密性和防水性。
F 车内按键
新能源汽车的按键,通常结合触屏按键和实体按键这两种类型的按键以平衡操作便利性、安全性和用户体验。触屏技术的普及,使新能源汽车部分功能键逐渐通过触屏技术进行控制,但实体按键仍有其存在的必要性。实体按键材质以塑胶、硅胶、P+R为主,其有边界的物理反馈,更适合在驾驶时提供快速、准确的任务执行,更为耐用的同时维修成本也更低。
新能源汽车的按键通常集中在几个关键区域:
1. 中控台:中控台是新能源汽车按钮最集中的地方之一,通常设有空调控制按钮、音响系统操作按钮、车辆设置菜单按钮等。随着触摸屏技术的普及,许多功能也逐渐通过触摸屏进行控制,但一些基础功能仍保留物理按钮以提供更直观的操作;
2. 方向盘:方向盘上常设有多功能按钮,用于控制音量、接听电话、语音命令输入以及切换信息显示屏上的信息。这些按钮允许驾驶员在不离开方向盘的情况下进行操作,有助于保持驾驶注意力和安全;
3. 车门内侧:车门内侧通常配有控制车窗升降的按钮、调节外后视镜的按钮以及车门锁定按钮;
4. 仪表盘下方:在仪表盘下方或隐藏在方向盘下面的位置,部分汽车会设置用于调整驾驶模式(如经济模式、运动模式)、激活车辆稳定控制系统等的按钮;
5. 天窗和灯光控制区:若车辆配备天窗,控制天窗开关的按钮通常位于车顶近中控台的位置;
6. 座椅和方向盘加热按钮:在一些配备座椅加热或方向盘加热功能的新能源汽车中,相关的控制按钮通常设在座椅旁边或中控台上,方便驾驶员和乘客在寒冷天气中使用。
东成硅胶~IATF16949认证
IATF 16949认证是一种基于ISO 9001质量管理体系,专为汽车行业供应链设计的质量管理标准。这个标准由国际汽车工作组(IATF)和ISO技术委员会制定,旨在提高供应商的质量管理能力,确保供应商能够提供符合高质量标准的产品和服务。
拥有IATF 16949认证的硅橡胶制品供应商,在涉及到关键组件和系统供应时会有明显优势。如今,该认证已成为一种资格门槛,有助于制造商筛选合格的供应商,这标志着供应商具备高质量管理水平和生产能力,遵循严格的质量控制流程。同时,IATF 16949认证在全球范围内广泛认可,能够帮助供应商进入更广泛的全球市场。对追求长期合作关系和参与大规模项目的企业来说,建议优先选择获得IATF 16949认证的供应商。