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电动汽车电池用涂料的作用与前景展望
作者:英朗化工   日期:2021-07-05   阅读:55

如果您进入电动汽车市场,那么您会听到很多有关轻量化的讨论:比如制造轻型汽车以提高燃油效率的实践。但是,围绕电动汽车电池的发展目前具有提高电动汽车性能,降低成本的潜力。 

Lux Research高级分析师Anthony Schiavo表示,电动汽车将需要更少的轻量化。“以当今的价格,轻量化对于电池而言可能具有成本效益,但我们期望电池组尺寸会增加。随着电池组尺寸的增加,轻量化更为有效。现实情况是,从电池方面存在更大的降低成本的机会。”

电池组需要定制解决方案

明天的电池将需要降低成本并走得更远,同时保持较高的安全标准。当OEM调整其电池设计时,涂层起着至关重要的作用。要了解涂层如何提高效率,有助于了解EV电池的组成。大多数电动汽车都使用电池组,多个锂离子电池组在一起。

PPG(宾夕法尼亚州匹兹堡)的出行总经理David Malobicky认为,这就是结束电池共识的地方。“每个OEM都有针对其电池和电池组的特定设计,” Malobicky解释说。“这被认为是他们的定制解决方案。”

每种电池组设计都有其自己的一套需要解决的需求和挑战,这就是为什么产品的灵活性和多样性对于EV领域的涂料供应商至关重要的原因。无论单个包装的结构如何,它们都需要防火,腐蚀和撞击保护,温度管理和电气屏蔽。涂料可以满足这些需求。

涂料的作用

涂料的一项重要作用是温度管理。为了提高电池效率,热管理至关重要。Malobicky解释说:“无论是过热还是过冷,电池在极端情况下都无法高效运行。它们不会持续太久或效率不高。将电池保持在最佳温度范围至关重要。” 为了将电池保持在最佳的工作温度下,OEM厂商采用了电池热管理系统(BTMS),该系统由涂层支持。

常见的BTMS策略包括在电池极板和模块之间或冷却线圈和极板之间施加“间隙填充”或导热涂层。PPG的溶液是液体,因此可以自动或手动应用。

从消费者安全的角度来看,防止火灾和介电电流的涂料是最重要的。锂离子电池充满了易燃溶剂,因此膨胀型涂层有助于保护电池免受火灾的伤害,并从一开始就减轻了发生火灾的风险。

电池组还需要采取防电干扰措施。“电池组中有很多金属组件,”马洛比基解释道。“如果金属部件之间的距离足够近,并且其中有一个电流通过,则可能会产生电弧事件。” 以前,介电涂层主要是薄膜或胶带,但是涂层的发展是为了消除其位置的缝隙,气泡和接缝故障。这些涂层的喷涂可以自动进行,这使其成为比诸如贴带等更多手动过程更具吸引力的选择。PPG的解决方案可以应用于电池,金属外壳,电池组外壳,冷却系统组件以及母线和连接器,并且具有高温和低温工艺选项。

问题是,没有一种尺寸适合所有产品。这些特征中的每一个目前由不同的涂层提供,这增加了另一层复杂性。PPG的工程师正在努力组合功能,因此一种涂料可以提供多种功能。在此之前,涂层电动汽车电池需要大量定制。

Malobicky和他的团队与OEM合作,为给定的电池组确定具有正确用途的正确涂层。“我们与正在设计电池组的工程师紧密合作,因此我们可以了解他们的问题,他们的问题和他们的要求。然后,我们不仅从材料的角度,而且从应用程序的角度,提供定制的解决方案。我们与原始设备制造商合作以使材料合格,也与他们的分层供应商合作,以便他们可以采用最适合的应用程序解决方案。” Malobicky解释说。

电动汽车的未来

“目前,电动汽车的全球产量约为200万辆。预计到2025年将达到1000万或更多,然后到2030年将超过4000万,” Malobicky说。涂料材料和技术将必须跟上这种增长,而可扩展性是一个关键问题。PPG着眼于自动化:它的产品可以通过大量自动化流程来应用。“在其中一些领域,通常使用涂料是一项创新。使用涂层代替另一种更手动的工艺带来了效率优势,” Malobicky说道。防护涂料也很重要,PPG通过电涂,粉末涂料和液体涂料提供腐蚀和冲击防护。

PPG提供的服务范围从设计涂装线到在OEM工厂内操作涂装线,再到在自己的工厂中涂装零件。最终目标是降低OEM厂商生产电动汽车的成本,这将降低消费者的价格并使EV的成本与内燃机更加一致。

Malobicky认为随着电动汽车需求的增加,涂装商的机会也在增加。“即使出现大流行,预计从2019年到2020年,电动汽车的产量仍将逐年增长。鉴于大流行,没有多少行业可以说它们在增长。销售的汽车数量不太可能增加。因此,如果您是一家拥有汽车相关内容的公司,那么您将不会仅仅依靠市场增长来增长。您必须按每辆车的内容量增长。在汽车市场上,有什么比电动汽车更好的细分市场?”

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