電動汽車塑料件的技術開發趨勢

發布時間：2021-06-15 11:10:17 瀏覽：1280

　　輕量化可被視為汽車行業中的一個重要主題。毫無疑問，塑料件是推動汽車輕量化的材料之一。本文將介紹近年來重要性日益增加的汽車塑料的技術趨勢。首先將用于汽車的各種塑料的特性和使用趨勢等匯總為一覽表，然后將介紹近期的材料開發和加工技術的趨勢。

　　雖然使用塑料的汽車零部件被廣泛應用于汽車各個部位，但本文將結合在展會上拍到的各種照片來介紹有代表性的動力總成零部件和內飾零部件的塑料用途示例。本文將介紹ICE(內燃機)和EV、HV、FCV等電動車動力總成采用的塑料零部件和材料、以及門飾板材料和各種內飾零部件采用的塑料材料等。

　　作為汽車應用而備受關注的塑料技術開發分為材料開發、成型加工技術的開發和其他三大類。

　　材料開發

　　材料開發分為新高分子的開發和現有的材料組合物。前者分為新化學結構的高分子開發以及化學結構相同但性質不同的高分子開發。后者分為高分子組合的材料開發(聚合物合金/聚合物混合物)、以及融合以高分子為主的無機材料(各種增強纖維、金屬、金屬氧化物等)的材料開發(復合材料：復合物)。

　　為汽車領域供應材料的樹脂制造商根據其用戶需求選擇高分子，并利用上述開發技術開發各種新等級的塑料。下表反映了汽車塑料的新等級。

　　表：主要汽車塑料的新等級

材料	功能和用途等
各種材料共用的新等級	導電性、高熱傳遞性、碳纖維增強、長纖維增強、納米復合材料、生物質類等
PP固有的新等級	高結晶性、高抗沖擊性(PP/PA11)、無涂裝外觀佳、 PP粘合樹脂、高流動性等
PMMA固有的新等級	超耐熱性、高硬度、外飾用無涂裝、漆黑調、高流動性、零雙折射等
ABS樹脂固有的新等級	噪音措施、無涂層裝飾、涂裝性、車輛內飾隔熱、持久型抗靜電性能等
PC固有的新等級	高硬度、高透明性、耐化學性、生物類、吸熱性、表面硬度改善、汽車鏡頭用途等
PA固有的新等級	用于化學鍍、高熱傳遞性、金屬粘合性、提高耐熱老化性、高滑動性PA、高剛性・良好外觀・增強易成型性、用于管道吹塑成型、注塑發泡等
POM固有的新等級	低VOC、金屬外觀、高性能和導電性、高性能GF增強、抗蠕變性・高剛性、靈活性等
PBT固有的新等級	提高耐水解性、改善長期性能、超高流動性、用于激光焊接、良好外觀和低翹曲、用于直接沉積、高韌性等
變性PPE固有的新等級	用于鋰離子電池、電線涂層的靈活性、高導電率等
PPS固有的新等級	低燃料溶脹性、低氣體和耐熱沖擊性、金屬粘合性、高導熱性、用于吹塑成型、靈活性等

　　出處：根據CMC Research《2018年汽車塑料零部件的開發和使用的最新趨勢》等各種資料作成

　　成型加工技術的開發

　　應用于電動汽車的塑料件大部分為熱塑性樹脂，在汽車領域中最常使用的成型方法是注塑成型法。作為熱塑性樹脂的成型加工技術最備受關注的是冷熱成型(可進行成型品的表面改性和無痕注塑成型)、薄膜嵌件成型(通過嵌入裝飾薄膜成型，提高成型產品的性能)、混合成型(使用CFRTP提供高強度和高剛性材料)等。

　　此外，用于管道相關的吸塑成型也備受關注。在壓板成型中，通過將PP等片材沖壓成型可實現大面積的成型。雖然進行注塑成型需要超大型成型機，但也可使用相對較小的沖壓成型機進行大型零部件的成型，還有助于節能，是一種不錯的成型方法。

　　其他相關技術

　　CAE、各種二次加工、快速成型、回收相關技術可以說是塑料應用于汽車時的重要技術。

　　其中，近期最備受關注的是膠黏、接合和加飾。膠黏和接合作為汽車輕量化方面的關鍵技術而受到關注，加飾作為內飾零部件的裝飾方法而受到關注。在下一篇報告中將介紹膠黏和接合的其他用途。

　　參考文獻：《推動汽車輕量化的塑料零部件和材料》