因为汽车行业的整个价值链都在采用全球最先进的自动化技术、最尖端的科技以及最具创新性的制造工艺。全球投入了大量的时间、资源和金钱才建立起如此复杂的生态体系。此外,汽车供应链堪称全球最复杂的体系之一,每辆民用车使用的零部件数量加起来高达 20000 万多个,涉及数千家供应商。而打造一款创新型的新能源汽车所需使用的新型材料还会进一步增加供应链的变数。此外,由于现有内燃机的很多生产过程无法用于新能源汽车的生产,所以还需要重新设计生产过程。
所有这些现实因素相互叠加,加剧了新能源汽车变革的规模与挑战。为了解决这些挑战,需要采用的核心手段与新能源汽车的心脏,也就是电池息息相关。让我们看看这对新能源汽车的电池 — 这个对整车性能有着重要影响的部件,意味着什么。
新能源汽车要实现大众化普及,归根结底要依赖于取决于电池在设计、生产和性能方面存在的问题。相较于燃油车,新能源汽车必须在以下四个关键领域取得更大进展,才能被更广泛的大众接受。这四个因素彼此关联,因此解决这些问题并优化新能源汽车电池性能是一项多维的迭代工程,必须同时解决这些问题。这正是高科技材料的优势所在 — 它们采用高度工程化、定制化的配方,能同时解决多种挑战。
为什么电池是应对此挑战的关键手段:
新能源汽车的电池约占整车成本的 50%。因此,电池是有助于降低成本和提高新能源汽车经济性的重要杠杆。
高科技材料可如何帮助应对此挑战
降本问题与新能源汽车电池使用的材料及其生产工艺直接相关。按照制造商特定需求定制的高科技材料,可在两个方面帮助加速降本:其一是改进材料,其二是提升制造速度和效率。
实例
为帮助一家电池生产商提高新能源汽车电池制造工艺的施涂效率,汉高改进了防热失控 (TPP) 材料的施涂工艺,使用平流涂布工艺替代了此前使用的气溶喷涂工艺,避免了 100% 的过度喷涂浪费量。这项举措在保障电池安全使用的同时,每年可节省 18 万公斤材料,还可提升生产效率、减少废弃物对环境的影响。
为什么电池是应对此挑战的关键:
通过优化电池设计和采用新型材料提升性能,可以加快充电速度。
高科技材料可如何帮助应对此挑战
高科技材料是促进电池实现创新设计,以加快充电速度的重要推动力。
实例
用于新能源汽车电池的电极导电涂层有助于降低内阻并提升活性物质与正极之间的粘附力。这些因素有助于提升电芯充电性能,而且这种材料还可适用高速生产环境。
为什么电池是应对此挑战的关键
电池占新能源汽车总重量的三分之一,它是整个车上最重的部件。车重增加意味着续航缩短,反之亦然:车身越轻,续航越长。
高科技材料可如何帮助应对此挑战
高科技材料擅长降低重量,同时保障安全性。可以考虑使用化学垫片和密封件替代更重的金属密封件。
实例
定制化的化学配方,比如垫圈、粘合剂和密封解决方案等,可替代新能源汽车电池上较重的机械封闭件和密封件。这些材料可通过阻隔水分和灰尘进入电池组,避免电池性能恶化或失效,有效地延长续航里程。此外,这些高科技材料还能提升制造自动化水平,实现更精准和更经济高效的生产。
为什么电池是应对此挑战的关键:
锂电池应用的化学反应会产生热量。为确保汽车安全运行,必须防止热失控。
高科技材料可如何帮助应对此挑战
高科技材料的配方以实现安全最大化为目标。
实例
除上面讲到的热失控预防的例子外,泡沫材料可以利用自动化生产工艺,高效率地填充到电池组中,以增强电池组的阻燃特性。通过阻断电芯间热传递,这些刚性泡沫块有助于防止热连锁反应。