소재 솔루션은 전기 파워트레인 시스템의 안전 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

내연기관 차량을 단계적으로 폐지하고 더 많은 전기 및 하이브리드 차량을 제조하는 등 자동차 산업이 발전함에 따라 전기 파워트레인약 점점 더 많은 지식을 얻을 수 있습니다. 전기 모터가 대형 배터리 모듈로 구동되든 소형 배터리와 함께 연료 전지로 구동되든 전기화에는 고전압 충전, 리튬 이온 배터리 기술, 연료 전지, 전력 전기 모터, AC-DC 인버터 또는 DC-DC 컨버터와 같은 새로운 시스템 및 구성 요소가 필요합니다.

산업 업계는 이러한 구성 요소의 안전 요구 사항을 반드시 고려해야 하며, 그렇지 않을 경우 소비자는 EV의 안전에 큰 단점을 겪을 수 있습니다. 전기 파워트레인 은 일반적으로 수백 암페어의 전류로 고전압에서 작동하기 때문에 안전이 오늘날만큼 중요했던 적은 없었습니다.

예를 들어, 무인 배터리 충전으로 고전압 전기로 전환 할 때 고전압 시스템은 단락 또는 스파크의 위험을 초래하여 화재로 이어질 수 있습니다. 또한 차량이 주차되어 작동하지 않는 경우에도 내장 리튬 이온 배터리로 인한 심각한 화재에 대한 여러 보고가 이미 있었습니다.

누군가 집, 차고(아래 가운데 이미지 참조)에서 전기 자동차 충전하면 어떻게 될까요? 위험한 화재가 차고를 태우고 주민들의 생명을 위협할 임박한 위험이 분명해집니다. 이 시나리오를 기반으로 더 높은 난연성(UL94-V0), GWIT(Glow Wire Ignition 온도) 또는 CTI(CTI)에 대한 더 많은 요구 사항이 표시되는 이유를 쉽게 이해할 수 있습니다.

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자동차 난연성 요구 사항의 향후 예상 변화

EV에는 난연성 소재 재료가 필요합니다

난연성 첨가제는 기계 속성 및 흐름성와 같은 소재 성능을 저하시키기 때문에 현재 자동차 플라스틱 응용 분야에서 바람직하지 않다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 또한 추가 무게와 비용이 추가되어 모든 디자이너가 줄여야 합니다. 그러나 가까운 장래에 충전 플러그에서 전기 모터에 이르기까지 고전압 경로의 모두 구성 요소에 난연성 기능을 요구하는 강력한 움직임이 있을 것으로 예상합니다. 이 요구 사항은 OEM 또는 계층을 통해 트리거될 수 있습니다. 또한 이는 규제 기관이나 법률을 통해 부과될 수 있습니다.

교통 난연성 살펴보면, 비상시 탈출 시간을 늘리는 약 모두 있습니다(위 왼쪽 이미지 참조). 탈출할 기회가 거의 없는 비행기에서는 좌석과 카펫도 가장 높은 난연성 사양을 통과해야 합니다. 자동차는 운전자나 승객이 비행기의 승객보다 더 쉽게 탈출할 수 있기 때문에 다릅니다. 따라서 현재 자동차는 필요한 화염 테스트를 쉽게 통과할 수 있습니다. 현재 차량 온보드 전기 절연에 UL94-V0 인증 플라스틱 사용을 요구하는 응용 분야 및 제조업체는 소수에 불과합니다.

전력 손실을 최소화한 더 높은 전기 전력

마일드 하이브리드 자동차에는 48V 저전력 배터리가 있지만 오늘날 모두 완전 하이브리드 자동차와 상용 배터리 전기 차량은 200V에서 400V 사이의 전압에서 작동합니다. 배터리 출력을 더욱 높이기 위해 현재 유럽에서 출시되고 있는 초고속 충전 네트워크를 포함하여 시장에서 400V에서 800V 배터리로의 강력한 움직임이 나타나고 있으며, 신형 포르쉐 타이칸은 이 고전압 기술을 활용한 최초의 상용 출시 차량 중 하나입니다.

산업 업체들은 1.000V 이상의 범위에서 더 높은 전압으로 이동하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 최소화된 전력 손실에서 전반적으로 더 높은 전기 전력을 달성하려면 전류를 증가시키는 대신 전압을 증가시키는 것이 좋습니다. 전류의 제곱에 따른 전도 스케일의 전기 손실(P~I²). 이는 아래 그래프에 개념적으로 나와 있습니다.

전기 파워트레인 전압을 더 높은 수준으로 끌어올리는 것의 이점

파워트레인을 내연기관에서 e-드라이브로 전환한다는 것은 전기 절연 및 구조 부품에 사용되는 고성능 플라스틱의 변화를 의미하기도 합니다. 내연기관 엔진의 경우 플라스틱은 낮은 마모 및 마찰, 최대 230°C의 지속적인 높은 작동 온도 또는 오일 저항과 같은 매개변수에서 성능을 발휘해야 합니다. 전기 자동차에서 핵심 인에이블러는 유전체 강도, CTI, 열 전도성, 가연성 저항 또는 EMI 차폐와 같은 매개변수가 될 것입니다.

아래 차트는 고전압 경로에 사용되는 절연 플라스틱에 대한 주요 요구 사항에 대해 전기 자동차에 적용된 고전압 시스템의 충격 을 요약한 것입니다.

자동차에 사용되는 공학 플라스틱에 대한 전기화의 충격

고객이 필요한 역량을 쌓을 수 있도록 지원

Envalior는 지방족 폴리아미드(PA) 6, 46, 66, 666 및 410에서 방향족 PA 4T(PPA) 및 매우 높은 Tg(최대 160°C) PA 4T(ForTii Ace), PPS, PBT, PET 및 열가소성 코폴리에테르(TPC)에 이르기까지 광범위한 공학 플라스틱 포트폴리오를 다루고 있습니다. 이러한 플라스틱 중 PA6, PA66, PA 4T, PBT 및 PPS는 전기 파워트레인의 요구 사항을 충족합니다.

Envalior의 주요 차별화 요소는 전자 제품과 자동차 산업 모두에서 오랜 경험을 쌓을 수 있다는 것입니다. 이는 Tier 1 및 OEM 업체에 상당한 부가가치를 제공합니다. 이 두 산업의 지속적인 전환으로 인해 전통적인 자동차 업체는 IT 및 전자 제품 지식을 빠르게 구축해야 하는 반면 IT 기업은 구조용 자동차 설계에 대한 경험을 쌓을 수 있습니다.

Envalior 는 특히 이 전환 단계에서 두 업계의 고객이 새로 필요한 역량을 구축할 수 있도록 지원하는 핵심 업체입니다. 이미 개발 및 승인된 소재 소재를 이제 새로운 응용 분야에 적용할 수 있습니다. 추가 CAE 및 시뮬레이션 지식의 지원을 받아 시장 출시 시간을 단축하고 안전성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

이러한 다가오는 요구 사항을 충족하기 위해 Envalior는 전자 제품에 대한 오랜 전문 지식을 활용하고 위와 같이 하이브리드 및 완전 전기 자동차의 고전압 충전 경로를 구체적으로 대상으로 하는 전체 소재 포트폴리오를 개발했습니다.

하이브리드 및 전기 자동차 , 문의 또는 방문 plasticsfinder.envalior.com 에 대한 Envalior의 고급 소재 방법을 더 알아보십시오..

타밈 피터 시디키 박사

세그먼트 이노베이션 매니저 모빌리티

에 게시됨

02 January 2020

Envalior