喜聞樂(lè)見的“硅膠”怎么就成為新能源汽車的“無(wú)名英雄”?
【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】
“硅膠”,一種在生活中耳熟能詳?shù)牟牧?,它有著眾多的?yīng)用領(lǐng)域。在人們的印象之中這種材料有著延展性好、可塑性強(qiáng)、耐高溫等方面的優(yōu)勢(shì),同時(shí)其舒適的觸感也廣為稱道。
作為工業(yè)皇冠上的明珠,汽車工業(yè)之中也沒(méi)能缺少了這種人民喜聞樂(lè)見的材料,而且在如今汽車能源變革的重要時(shí)刻,硅元素以及有關(guān)材料正在以一種意想不到的方式加速影響這個(gè)百年工業(yè)門類的歷史走向……
“硅膠”是一種通俗的說(shuō)法,用更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)法應(yīng)該稱其為有機(jī)硅材料,它兼具有機(jī)及無(wú)機(jī)材料的雙重優(yōu)點(diǎn),陶氏公司消費(fèi)品解決方案全球產(chǎn)品總監(jiān)朱成怡在接受太平洋汽車采訪時(shí),總結(jié)了該公司有機(jī)硅材料頗具代表性的三大優(yōu)點(diǎn):
第一,非常廣的耐高低溫范圍,從零下40度到零上250度都有穩(wěn)定可靠的性能表現(xiàn);
第二,密度很輕,透光率非常好,這一點(diǎn)對(duì)照明材料是非常關(guān)鍵的;
第三,柔性材質(zhì),加工便利,伸縮性特別好,剛才展示的樣品是非常柔軟的,不會(huì)開裂,因此防爆性非常好。
陶氏公司消費(fèi)品解決方案全球產(chǎn)品總監(jiān)朱成怡
除了這三點(diǎn),有機(jī)硅材料還有非常有特色的地方——極佳的耐候性。所謂耐候性指的是材料對(duì)光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的綜合破壞的耐受能力,憑借著其物理結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),有機(jī)硅材料不僅不易被紫外光和臭氧分解,還擁有憎水、生理惰性、耐油、耐溶劑等性能。
因此,有機(jī)硅材料的制品都有著耐消耗的特點(diǎn),你家里的“硅膠”制品如果保養(yǎng)得當(dāng)還真有可能留給下一代接著用。
另一方面,汽車不僅要經(jīng)歷常年寒冬炎夏的風(fēng)吹日曬,有時(shí)可能還要經(jīng)受更加復(fù)雜、苛刻的環(huán)境考驗(yàn),可靠性、耐久性永遠(yuǎn)是各大廠商在選擇材料時(shí)優(yōu)先思考的因素,這使其與有機(jī)硅材料的優(yōu)異特性高度契合。
上述所有優(yōu)勢(shì)讓有機(jī)硅成為車規(guī)級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用材料中的“香餑餑”。朱成怡表示有機(jī)硅是非常高性能、非常耐用的一個(gè)產(chǎn)品,可用于非??量痰沫h(huán)境,耐高低溫范圍非常廣。其在性能上非常符合全新時(shí)代下汽車發(fā)展在汽車輕量化和汽車電動(dòng)化等方面的趨勢(shì)。
目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板、頂棚、方向盤、汽車座椅等大多采用聚氨酯類泡沫材料,該材料成本低、成熟度高,但是耐候性能較差,易燃且燃燒過(guò)程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體,在健康環(huán)保和可持續(xù)的理念下該材料被有機(jī)硅材料取代也只是時(shí)間問(wèn)題。
在第四屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上,陶氏公司就展示了其創(chuàng)新研發(fā)的LUXSENSETM有機(jī)硅合成皮革。基于該材料打造的汽車純白色座椅、內(nèi)飾、時(shí)尚電子手環(huán)等產(chǎn)品,有著環(huán)保、耐污、手感舒適等特征,同時(shí)不添加任何有害溶劑和增塑劑,確保無(wú)味、無(wú)揮發(fā),符合低碳環(huán)保出行新方式。
由于有機(jī)硅材料衍生出的閉孔發(fā)泡的有機(jī)硅發(fā)泡材料,憑借著優(yōu)秀的防震緩沖、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性,還在車載空調(diào)的隔熱泡沫管材、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等方面廣泛應(yīng)用。
鋰元素過(guò)于活躍是導(dǎo)致鋰電池?zé)崾Э氐脑搭^,因而其在使用過(guò)程中必須保持絕佳的防水防塵效果。于是有機(jī)硅材料也成為了電池管理系統(tǒng)中的重要材料,它會(huì)在暴雨、淺灘、霧霾等極端條件下,保證動(dòng)力電池的密封性并提供緩沖作用。
為了減輕模組重量、提升安全性,眾多的國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池以及汽車廠商都已經(jīng)大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來(lái)保護(hù)單個(gè)電芯,它不僅能提供對(duì)動(dòng)力電池模組過(guò)充保護(hù)、對(duì)動(dòng)力電池模組內(nèi)部短路的保護(hù)、對(duì)動(dòng)力電池模組內(nèi)部溫度控制的保護(hù),還可以吸收沖擊應(yīng)力、并有效的阻隔阻燃,切斷連鎖反應(yīng),保護(hù)電芯,防止出現(xiàn)燃爆現(xiàn)象。
隨著汽車電氣化程度的發(fā)展,在動(dòng)力電池、電子元器件封裝方面,對(duì)質(zhì)地柔軟、延展性強(qiáng)且具備良好的隔熱、絕緣屬性的有機(jī)硅材料的需求可謂與日俱增。而在另一方面,其良好的透光性也讓其在汽車照明領(lǐng)域發(fā)揮著不可小覷的作用。
大燈與汽車相伴而生,共同攜手走過(guò)了百年滄桑,一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),它作用沒(méi)什么變化,但形態(tài)卻已經(jīng)是今非昔比。如今大燈不再是簡(jiǎn)單的照明工具,還要為品牌溢價(jià)進(jìn)行服務(wù),奧迪變成了“燈廠”,新勢(shì)力廠家更是用眼花繚亂的燈語(yǔ)彰顯著它們的與眾不同……
“上有所好,下必甚焉”在汽車行業(yè)可以這樣翻譯:“主機(jī)廠有需求,下游供應(yīng)商卷死也要搞出來(lái),而且沒(méi)有最好只有更好。”于是在大燈領(lǐng)域,光源先“卷”了起來(lái),從鹵素?zé)舻诫瘹鉄?,從LED再到激光大燈,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是愈發(fā)復(fù)雜,如今面對(duì)著各車企日益洶涌的“整活”需求,大燈也在尋求著新的突破。
朱成怡表示,她在與國(guó)內(nèi)的新勢(shì)力造車廠商溝通時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),它們想法相比傳統(tǒng)廠商會(huì)更加新奇,對(duì)大燈效果提出來(lái)更多看似“天馬行空”的想法,在實(shí)現(xiàn)這些想法選取材料的過(guò)程中,隱藏在透鏡與光源之間的那個(gè)小小的有機(jī)硅片將悄悄地發(fā)揮著關(guān)鍵作用。她強(qiáng)調(diào)新興勢(shì)力正在引領(lǐng)材料廠商一些全新的機(jī)會(huì)。
“從我們的有機(jī)硅材料本身來(lái)講,它可以透明,可以半透明,可以不透明,可以軟、可以硬,所以在滿足性能條件下,它的可塑性非常強(qiáng),可以像水一樣完全透明的,93%以上的透光性,也可以做成半透明的,做成各種非常漂亮的顏色……”
如果單單比較透光性,玻璃和塑料能實(shí)現(xiàn)的效果也并不會(huì)差,而且出現(xiàn)的時(shí)間也更早,有機(jī)硅之所以可以完全取代兩者,優(yōu)勢(shì)在于其出色的“六邊形戰(zhàn)士”屬性。首先,他足夠柔韌,相對(duì)容易加工,可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì);其次,它密度低,可有效減輕重量,并減少生產(chǎn)所需的能耗;另外出色的生產(chǎn)效率和耐久性、耐黃變特性以及可回收可降解的環(huán)保特征都是其他材料所不具備的優(yōu)勢(shì)。
在第27屆廣州國(guó)際照明展覽會(huì)(GILE)上,陶氏公司展出了全新SiLASTIC™ MS-5002可注塑光學(xué)有機(jī)硅,這款為智能汽車照明系統(tǒng)量身打造的產(chǎn)品也是代表了該公司現(xiàn)階段可注塑光學(xué)有機(jī)硅材料的最新水準(zhǔn)。據(jù)悉該產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于奔馳S級(jí)的大燈中。
除了光學(xué)有機(jī)硅,大燈與車身其他部件一樣,需要大量其他功能的有機(jī)硅材料的加入:作為導(dǎo)熱材它可幫助LED燈具抵御環(huán)境污染和熱損傷;作為粘合劑和密封劑則可以為L(zhǎng)ED燈具材料提供了優(yōu)良的粘接和密封效果;還可以作為密封膠發(fā)揮穩(wěn)定柔韌的性能。
作為世界范圍內(nèi)車規(guī)級(jí)有機(jī)硅材料主要供應(yīng)商,陶氏公司的消費(fèi)品解決方案全球產(chǎn)品總監(jiān)朱成怡對(duì)該材料未來(lái)巨大的市場(chǎng)潛力充滿了信心,她表示:
“在汽車領(lǐng)域,有機(jī)硅適應(yīng)性非常強(qiáng),早期應(yīng)用的一些老舊材料慢慢轉(zhuǎn)到有機(jī)硅的材料。近幾年汽車廠商的增長(zhǎng)率基本到頂了,中國(guó)也是單位數(shù)的增長(zhǎng),但是有機(jī)硅材料的需求卻是以兩位數(shù)的增長(zhǎng)的!隨著電動(dòng)汽車的增長(zhǎng),正是新技術(shù)、新應(yīng)用拉動(dòng)了有機(jī)硅材料的增長(zhǎng)。”
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