粉末涂料如何提升电动汽车整体安全性？
粉末涂料如何提升电动汽车整体安全性？
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内容涵盖：燃料电池氢气最新制备技术、氢气储运进展、燃料电池系统技术及燃料电池汽车
一、新能源汽车市场火爆，涂料市场水涨船高
2021年新能源汽车行业经历了销量增长超预期、造车新势力集体爆发、芯片短缺、跨界造车热潮汹涌、电池慌与巨量扩产相互交织、巨头纷纷抢占上游原材料资源、换电模式迎来春天等事件。目前，新能源汽车开始被消费者普遍接受，正式迈入渗透率飙升期。
新能源汽车市场如此火爆，其下游的动力电池涂料市场也水涨船高。中国新能源汽车预计2022年规模将超过500万辆，到2025年的年复合增长率达到38%。这也代表着动力电池涂料潜在市场达到60亿美元，预计中国将在这个潜在市场中占40%（约合160亿元）。从生产商来说，全球范围内，电动汽车(EV)电池涂料核心厂商主要有:Hexion、AkzoNobel、IFS和Wright Coating等。
二、新能源汽车发展趋势
2021年是中国新能源汽车元年，新能源汽车市场已然驶入由政策驱动转向市场驱动的新阶段，并开启市场规模、质量的双提升模式。从车企角度讲，在满足客户乘坐体验方面需求的同时，未来新能源汽车的发展趋势主要有“高续航”、“安全性”、“低成本”等。
1、高续航：
电池作为新能源汽车最重要的配件，担负着汽车的动力问题。目前新能源汽车采用的电池由于自身能量密度相对较低，续航能力普遍不强，且存在多次充放电后电池容量永久性降低、低温环境下电池续航衰减等问题。针对电池容量随使用次数缩减的问题，宁德时代主要采用电池自休眠钝化膜技术、低锂耗技术、负极防电解技术等，优化电池结构，抑制电池充放电环节产生的副反应，从而减缓最大续航里程降低速度。
温度也是影响车辆续航的重要原因。相关文献指出，当电池的温度较低时，电池的续航能力、稳定性经常出现较大的波动。新能源电池最佳工作温度是23℃到26℃，假设以24.5℃为基准，温度平均气温每下降1℃，电池电能的衰减程度将会超过14%，如果是在北方的零下20℃的环境工况下，电池的衰减率最高达到55%左右，造成新能源汽车的续航能力下降最高50%以上，这也是电动汽车在北方受欢迎程度相对较低的主要原因之一。因此，应当选择耐低温，且具有良好稳定性能的电池材料，确保车辆在行驶过程中续航里程不受较大影响。
2、安全性：
在传统新能源汽车的研发与使用阶段，电池是影响其稳定性和安全性的主要因素，也是导致新能源汽车在市场营销中是否可以取得良好市场份额的主要因素。
通常电动汽车起火的原因可能是因为，锂离子电池可能由机械滥用（压碎、刺破、浸入）、热滥用（过热）或电气滥用（短路、过度充电、快速放电）引起。锂离子电池特别容易发生“热失控”，这是一种自我持续的连锁反应，其中过多的热量不断产生更多的热量，可能会从一个电池单元扩散到另一个电池单元并造成广泛的损坏。锂离子电池在运输和安装过程中必须小心处理，因为它们对机械损坏（例如挤压或刺穿）和电涌非常敏感，这会导致短路，导致内部电池发热、电池爆炸和火灾。
3、低成本：
从成本构成来看，动力电池作为新能源汽车的核心部件，成本约占整车的40%-50%。2021年电池价格上涨的主要原因是锂电上游原材料价格的大幅上涨以及供应链供货紧张。目前主要通过电池梯度利用以及发展电池回收技术等方式，解决镍、钴、锂等核心材料短缺的问题，以此降低整车成本。
三、粉末涂料如何提升车辆安全性：
近年来，各类新能源汽车自燃的新闻动摇了消费者的信心，如何保证车辆安全成为了重中之重。为提高动力电池的能量密度，如何使用最少材料达到最佳的防护效果成为研究方向，粉末涂料技术是目前较优的选择。
1、提升电池热管理：
电池的热管理系统肩负着准确测量和监控电池温度、保证电池包内温度均匀分布及在过热和过冷情况下及时进行加热或冷却操作的重要使命。过多的热量除了有燃烧的风险，也会影响电池的正常运行。当动力电池长期工作在温度较高或过高的环境下时，寿命会明显缩短，甚至出现严重损坏现象。所以，目前新能源的动力电池单元都装有冷却装置。动力电池冷却系统主要有空调循环冷却式、水冷式和风冷式。
为确保冷却系统能快速均匀排除电池多余的热量，阿克苏诺贝尔电动汽车专业粉末涂料，在确保绝缘性能的同时使粉末涂层能帮助电池热管理系统更高效地进行热传导运作，避免因为电滥用导致的热失控产生。
2、绝缘性能始终如一：
电池之间绝缘材料的质量是决定汽车动力电池良好运行的关键因素。
由于传统的动力电池多用绝缘膜来进行电池之间的绝缘防护与包装使用，绝缘膜具有良好的绝缘性能与柔韧性能。但由于动力电池生产过程复杂，且绝缘膜与电池外壳中间存在气隙，容易产生局部放电，影响电池的使用寿命,从而增加了新能源电动汽车行驶过程中的不确定性。
而作为新能源动力汽车用绝缘粉末涂料，不仅施工简单，而且一次喷涂成型可用于各种复杂设计的电池部件。同时绝缘粉末相对于绝缘贴膜生产简单，不会产生气隙，附着力良好，不易刮花，并具有优异的绝缘耐压性能、防腐蚀性能和优异的耐湿热稳定性，并在高低温冲击后仍具有优异的绝缘耐压性能。阿克苏诺贝尔电动汽车专用粉末涂料系列产品可以应用于各种动力电池核心零部件，为其提供出色的绝缘强度和优异的附着力。
3、耐腐蚀：
相对于传统燃油发动机，动力电池需要足够的密封性保证与外环境的隔绝，壳体的耐腐蚀性显得尤为重要。优秀的耐腐蚀性涂料一方面可以保证外界组分无法轻易进入电池内部造成破坏，另一方面，当单体电池内部发生漏液时也能起到一定的隔绝作用，避免连锁效应对整个电池模组造成更严重的后果。阿克苏诺贝尔电动汽车专用粉末涂料在耐化学性、防潮性和耐磨性方面具有出色的表现。实验表明，阿克苏诺贝尔粉末涂料轻松通过1500小时高温高湿环境测试，涂层在极端环境下经久耐用。
四、阿克苏诺贝尔可信赖、可持续、高性能的整体涂料解决方案
欧洲老牌粉末涂料厂家阿克苏诺贝尔针对市场的需求推出了 Interpon 和 Resicoat 两个粉末涂料品牌，提供了绝缘性能极佳的粉末涂料产品解决方案 。
阿克苏诺贝尔的 Interpon 品牌是汽车及零配件粉末涂料的标准缔造者。即使在严苛的环境条件下也给车辆周全保护。无论是耐热性、紫外线防护或抗腐蚀能力， Interpon 粉末涂料以出色的表现力和施工性能深受主机厂的信赖。
阿克苏诺贝尔 Resicoat EL 系列粉末涂料是理想的电池壳体涂料解决方案，不仅能帮助电池壳体实现热管理、电气绝缘和阻燃性等保护功能，还为电池壳体提供额外的抗腐蚀性和耐化学性。
目前阿克苏诺贝尔性能优异的涂料产品可以运用于以下产品：
1、电池壳体及电芯：
电池是电动汽车的“心脏”。电池安全直接影响电动汽车的“生命”。为了确保电动汽车的性能，电芯、模组和电池包都需要在汽车运行时保持巅峰状态。
阿克苏诺贝尔粉末涂料是理想的电池壳体涂料解决方案，不仅能帮助电池壳体实现热管理、电气绝缘和阻燃性等保护功能，还为电池壳体提供额外的抗腐蚀性和耐化学性。
阿克苏诺贝尔电动汽车专用粉末涂料系统可以为电动汽车电池实现电芯间的绝缘功能。无论是何种铝壳电芯设计，都能提供出色的绝缘强度，优异的附着力和良好的冷热冲击性能。
2、冷却隔板和冷却管路：
阿克苏诺贝尔电动汽车专用粉末涂料的特殊粉末配方使纯电动、插电式混合动力和其他混合动力汽车的电池冷却系统工作事半功倍。同时，更高的绝缘强度确保卓越的电气绝缘性能，并为电动汽车冷却系统提供优越的边角覆盖和致密的涂膜覆盖。阿克苏诺贝尔深知客户对安全的重视，专为冷却隔板和冷却管路研发的粉末涂料将会有效提高电池性能且为车辆安全保驾护航。
同时能有效确保电池冷却系统的抗腐蚀性，满足UL94 V-0等级阻燃以及UL746B 130°C长期耐热性，并具有出色的物理耐冲击性能，是电动汽车冷却系统的理想解决方案。
3、母排：
母排系统相较于传统电线是一个安全、简单、灵活和高性价比的选择。通过流化床或静电喷涂可以将 Resicoat 粉末涂料轻松地涂敷在镀镍、银、锡或裸露铜线和铝排表面。使用粉末涂料涂敷后可提高母排的散热性，降低着火负载，同时在热冲击条件下拥有更长的使用寿命。 Resicoat EL 系列拥有UL1446 、UL94 V-0以及UL746B等多个认证。
在 Resicoat 的产品目录中，阿克苏诺贝尔为高压的连接系统提供例如母排绝缘，电芯及模组使用的焊片涂装解决方案。这些产品的相对温度指数RTI为130℃且满足UL94 V-0标准。
4、发卡电机：
在 Resicoat 的产品组合中，阿克苏诺贝尔专为发卡电机研发了能使裸露铜线绝缘（应用于焊点绝缘）的环氧粉末涂料。在发卡电机中，铜线被弯折缠绕进发卡电机并焊接成迭片结构。使用流化床将 Resicoat 粉末涂料施工（涂敷）在工件表面确保了成膜膜厚的一致性，并为发卡电机提供了极佳的热防护性能。
Resicoat 发卡电机用粉末涂料可以根据UL1446分为F级和H级，拥有优秀的耐热性，耐水性和耐化学性。同时，我们也能为那些带有特殊部件例如磁性材料的定子（可在165°C的固化条件下）提供各种等级的 Resicoat 功能性粉末涂料。同时， Resicoat 拥有极佳的抗腐蚀性并且能确保电机在各种冷却液中长期稳定工作。
小结：
中国电动车市场发展迅猛，竞争激烈。要想从中脱颖而出，须不断推出更具竞争力的产品。粉末涂料的应用能有效解决汽车轻量化需求下的诸多问题——粉末涂料工艺简单，固化后的涂层能具备优异的热性能以及电绝缘性能，且机械性能良好、耐化学腐蚀性好、粘接性能优异。随着技术的成熟以及产品性能的不断提升，未来粉末涂料将逐渐获得市场的认可，在电动汽车领域获得大量应用。
了解更多产品信息
请联系阿克苏诺贝尔销售代表：
Interpon 粉末涂料解决方案
王磊 +86 152 5828 6821
Resicoat 粉末涂料解决方案
黄志燕 +86 187 5880 7156