隨著電動(dòng)汽車（EV）生產(chǎn)的增加和充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，更長(zhǎng)的旅程變得更加可行，汽車制造商有責(zé)任進(jìn)一步減少汽車重量。剩下的相對(duì)未開(kāi)發(fā)的應(yīng)用之一是電池外殼。一些聯(lián)盟和個(gè)別公司正在爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)商業(yè)解決方案。
 

例如，朗盛公司和Kautex Textron公司正在對(duì)直接長(zhǎng)纖維熱塑性塑料（D-LFT）和聚酰胺6（PA6）樹(shù)脂進(jìn)行可行性研究。同時(shí)，Aimplas公司正在開(kāi)發(fā)基于可重復(fù)使用、可回收的長(zhǎng)纖維熱塑性復(fù)合材料的輕質(zhì)車輛的可持續(xù)結(jié)構(gòu)電池外殼。放電的電池組將可以熱插拔。在其他發(fā)展中，Vestaro財(cái)團(tuán)正在采用一種基于輕質(zhì)片狀模塑化合物的新方法，用于高壓電池模塊外殼。
 

從PA6,6切換到PA6

朗盛在電動(dòng)車電池外圍部件方面也取得了進(jìn)展，再次走在前列。據(jù)這家聚酰胺供應(yīng)商稱，PA6和PA66是具有非常相似特性的材料，但它們經(jīng)常相互競(jìng)爭(zhēng)。最近，PA66緊張的價(jià)格形勢(shì)及其暫時(shí)有限的供應(yīng)，導(dǎo)致它甚至在傳統(tǒng)應(yīng)用中被PA6取代。然而，通常由PA66制成的部件的新開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在越來(lái)越多地直接用PA6來(lái)實(shí)現(xiàn)。
 

目前的一個(gè)例子是一家德國(guó)汽車制造商生產(chǎn)的電動(dòng)車緊湊型汽車中使用的車載電池充電器的外殼。它由朗盛的 Durethan BKV50H3.0 組成，采用 50% 重量的短玻璃纖維進(jìn)行高度增強(qiáng)。由外殼和充電器組成的材料組合的制造商是Leopold Kostal GmbH & Co. KG（德國(guó)Luedenscheid），一家汽車、工業(yè)和太陽(yáng)能電氣以及電氣連接器系統(tǒng)的全球系統(tǒng)供應(yīng)商。

這一大規(guī)模的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)，即PA6化合物不一定要經(jīng)過(guò)水解穩(wěn)定才能用于電動(dòng)汽車中乙二醇-水冷卻劑的冷卻應(yīng)用。朗盛高性能材料業(yè)務(wù)部的技術(shù)大客戶經(jīng)理Bernhard Helbich博士解釋說(shuō)：“我們認(rèn)為，在未來(lái)，這種類型的聚酰胺6產(chǎn)品將在電動(dòng)汽車的外殼和其他熱管理部件的大規(guī)模生產(chǎn)中變得非常普遍。對(duì)于冷卻系統(tǒng)中的流體連接器或控制單元等應(yīng)用來(lái)說(shuō)，情況尤其如此。”
 

電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的熱管理要求不同

長(zhǎng)期以來(lái)，內(nèi)燃機(jī)冷卻回路中的塑料部件一直是PA66的天下。這是因?yàn)檫@種熱塑性塑料對(duì)熱的冷卻劑（如水-乙二醇混合物）有很強(qiáng)的抵抗力。然而，純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的熱管理要求正朝著更低的溫度轉(zhuǎn)變。對(duì)于全電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，聚酰胺6化合物對(duì)水-乙二醇混合物的長(zhǎng)期耐熱性對(duì)大多數(shù)部件來(lái)說(shuō)是足夠的，甚至在某些情況下顯著延長(zhǎng)應(yīng)力時(shí)間。因此，在車輛運(yùn)行期間，外殼可以永久地承受高達(dá)85°C的溫度，沒(méi)有任何問(wèn)題，并且可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)10 bar的爆裂負(fù)荷。對(duì)樣品的長(zhǎng)期測(cè)試也表明，在水-乙二醇混合物中的化合物的機(jī)械性能幾乎沒(méi)有減少。即使在110℃和1.5 bar的壓力下存放了1500小時(shí)。因此，該材料符合德國(guó)一家大型汽車制造商對(duì)電動(dòng)汽車水冷部件的技術(shù)要求。
 

外殼長(zhǎng)約29厘米，寬約12厘米，具有相當(dāng)大的法蘭長(zhǎng)度。該外殼和一個(gè)密封圈一起被擰到充電器的鋁制外殼上。PA6化合物所表現(xiàn)出的高強(qiáng)度和剛度確保該外殼滿足嚴(yán)格的密封性要求。Bernhard Helbich評(píng)論說(shuō)：“為此，我們與Kostal公司密切合作，優(yōu)化了機(jī)械部件的性能，通過(guò)模擬填充，我們確定了如何在注塑加工中實(shí)現(xiàn)收縮和翹曲的最低值。”
 

此外，Durethan BKV50H3.0采用了無(wú)銅H3.0熱穩(wěn)定，不會(huì)導(dǎo)致冷卻回路中的金屬部件發(fā)生電腐蝕。它對(duì)電動(dòng)車運(yùn)行中通常出現(xiàn)的介質(zhì)有抵抗力，如油、油脂、電池電解液和道路鹽。