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浅谈新能源汽车复杂的热管理系统

时间:2022-10-28 16:26:02来源:elecfans

导语:​在电动化和智能化浪潮下,新能源汽车行业正在加速发展,而新能源汽车的安全问题日益凸显,汽车热管理也越来越受关注。中国产业信息网预测,国内电动汽车热管理系统市场规模预计可扩张至420亿元,复合年增长率超过30%,这意味着未来热管理行业将迎来巨大增量和机遇。

  传统汽车以燃油发动机为动力系统,其热管理的诉求主要集中在实现发动机及其周边附件的降温冷却,这时的汽车热管理系统通常以散热器、水泵和节温器等机械部件实现自然冷却,热管理效率普遍不高。与传统燃油车相比,虽然新能源汽车的热管理宗旨也是为了保持核心部件的最佳温度,但实际上新能源汽车需要实现温度管理管理范围更加精密,效率要求也更高,因此对热管理系统的需求更加复杂。

  以纯电动汽车为例,其热管理系统需要帮助动力电池在10-30/35℃这一狭窄的温度范围内实现高效工作,因为一旦在更高或更低的温度下工作,不仅会影响电芯工作效率,还会影响电池续航里程甚至还会影响电池寿命导致电池过早失效。

太阳集团网址首页  为了满足新能源汽车复杂的热管理系统需求,相关部件材料的开发也需要持续迭代升级。在电动车运行时,三电系统(电池、电驱和电控)需要更加精确和高效的温度控制系统。因此,需要相关部件材料具备更高耐久性。此外,在控制热量时,相关部件材料还需要具备卓越的尺寸稳定性和耐化学性等特点,以帮助核心部件保有尺寸精度及长期老化后的机械性能。

太阳集团网址首页  面对以上材料的特殊需求,全球特种聚合物领先供应商索尔维能够凭借丰富的行业经验为新能源汽车OEM厂商提供符合需求的高性能热管理材料,助力相关部件在恶劣的工况条件下依然能够轻松实现可靠、安全运行。

  01、Ryton PPS提升冷却管路安全系数

  伴随新能源汽车轻量化、紧凑化的趋势发展,新能源汽车驱动电机的设计尺寸正在不断缩小。紧缩的空间给不仅给冷却管路的设计造成了困扰,还带来了难以避免的高温挑战。为了在不增加额外重量的前提下,助力冷却管路等部件提高设计自由度,并提升部件的耐热和耐化学性,索尔维研发推出了Ryton PPS聚合物。

太阳集团网址首页  作为一种耐高温聚合物,Ryton PPS具备固有的阻燃性能,而且能够为长期承受高温工况的精密成型部件提供卓越的尺寸稳定性。由该材料制成的冷却液管路和空调管路具备较高熔点,并且可以提供V0阻燃牌号,在发生内部热事件或者外部起火事件时,能够提供最大的安全裕度。

太阳集团网址首页  此外,作为一种金属代替材料,它重量较轻同时具备极佳的耐化学性,能耐受路盐和所有车用化学品。相对于传统聚丙烯和聚酰胺材料,它在极端高温的条件下具备更优弹性。卓越的成型加工性能,还能使它满足多部件集成的需求,非常符合当下新能源驱动电机等核心部件轻量化和紧凑化的设计大潮。

  02、Amodel PPA卓越性能长期保障

  Amodel PPA作为新能源汽车轻量化解决方案的可靠选择,在汽车引擎盖下各种部件的应用历史已经超过25年。它拥有低吸湿性、高韧性的特性,且在冷却液中也能保持相应性能。即使在高温高湿的化学腐蚀性环境下工作数千小时后,仍然能够保持机械完整性。此外,它还提供耐乙二醇或电气友好型特种产品。含非腐蚀性热稳定剂的电气友好型产品具有耐高压性,能够在高温下保持介电性能。

  在Amodel PPA产品的基础上,索尔维还向市场推出了Amodel家族全新升级产品Amodel Supreme & Bios系列。其中,Amodel Supreme具备很高的玻璃化温度(Tg=165℃),与传统以PA4T和PA6T为基材的材料相比,能够为电动汽车部件提供更加优异的电气性能,包括在150°C以上温度下的体积电阻率和介电强度。而Amodel Bios系列产品则具有索尔维最新的部分生物基长链PPA,相较于现有的生物来源长链PPA,其玻璃化温度最高达到了135℃,但却拥有所有PPA树脂中最低的全球变暖潜力值(GWP),是电子电气和环境可持续的“双重友好”材料。

热管理系统

  值得一提的是,在索尔维美国工厂,包含Ryton PPS和Amodel PPA在内的多个产品线均由100%可再生电力生产。借助提高能源效率与可持续采购、提升循环经济行相结合的方式,索尔维在汽车价值链中打造的可持续循环生态系统已经颇具成效。2013年至2021年,Amodel PPA的生产已实现了碳足迹减少30%。

  除了考量材料的可持续性,汽车行业特种材料选择还需要综合评估材料的工作温度、电气性能、耐化学性等多重因素,尤其是为电机等工况复杂的核心部件选择合适材料时更要慎之又慎。面对这一需求,索尔维在比利时布鲁塞尔建立了材料科学应用中心 (MSAC),能够为您提供专业的技术支持,助您快速优化部件可生产性,实现部件使用的最佳新性能水平。

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