科德宝为电动汽车研发新型塑料 可承受1200摄氏度高温

盖世汽车讯 当地时间1月17日，Freudenberg Sealing Technologies（科德宝公司）表示其新型材料Quantix ULTRA在为电动汽车提供防火保护方面发挥着重要作用。Quantix ULTRA即使在高达1200摄氏度的极端温度下也不会熔化，可通用于注射成型工艺，且经济高效。考虑到现在的汽车都需要采用轻量化结构，与金属材料相比，Quantix ULTRA的密度更低，这也是其一个额外的优势。目前，该材料已经被用于首批量产应用，用作电动汽车锂离子电池冷却系统的防火屏障。

Quantix ULTRA材料（图片来源：科德宝）

电动汽车锂离子电池的续航里程可满足日常旅程需求，而且对安全性要求很高。汽车制造商都已经采用各种安全措施来防止或推迟电池热失控事故。截至目前，用于此目的的塑料组件通常都不能满足汽车行业对电驱动应用的严格测试标准。科德宝的Quantix ULTRA材料却截然不同：该款新材料可以承受超高温，而且不会熔化或被点燃。在实验室测试中，两毫米厚的Quantix ULTRA材料样品甚至可以承受1200摄氏度的火焰，而且持续25分钟以上。

科德宝还进一步测试模拟了在高压情况下热粒子被释放的情况；当电池中的气体被突然释放出来时，此种情况就会发生。而Quantix ULTRA材料在此种高压下可以承受20秒钟，两毫米厚的铝制样本在同等情况却只需2至3秒就会被摧毁。

目前，科德宝采用该款创新材料为锂离子电池的冷却系统打造了防火屏障，到2024年2月，将首次被汽车制造商用于量产车。

Quantix ULTRA材料适用于所有对防火和轻量化建造有较高要求的应用，而且其不局限于特定的几何形状。例如，该材料可加工成薄膜，用于电池驱动应用。其他领域的应用还包括电源设备的外壳、介质传输线路、电缆绝缘线路、电池外壳盖和电机组件。

高温下的火焰保护

对于工程塑料而言，耐温性是一个突出的差异化特点，这一特点既适用于非晶态材料，也适用于半晶态材料。但是目前采用的所有聚合物材料都有一个共同点：一旦达到所谓的玻璃化转变温度（glass transition temperature），其硬度就会大幅下降，当超过熔点时，会突然瓦解。在此种情况下，根本就不存在火焰保护。

Quantix ULTRA材料则不同。科德宝热塑性材料专家Kira Truxius博士解释道：“该款新材料在高温时不会熔化，相反，其表现出的灵活性可媲美弹性纤维材料。而且该材料的玻璃化转变温度更高，高达53开尔文，意味着其能够在更长的时间内保持刚性和防火性能。当你考虑到所有上述性能就会发现，Quantix ULTRA表现出的性能在目前所有已知塑料中是最顶尖的。”

聚焦材料特性的专利技术

Quantix ULTRA的基础材料是一种具备耐温性的热塑性塑料，精确添加了玻璃或碳纤维等填充物，即使在高温下也具有增强型机械稳定性。该塑料分子链的额外交联确保该组件即使在极端条件下也能保持外形，而且可根据具体应用调整其性能。科德宝热塑性材料专家Björn Hellbach博士解释道：“我们的专利技术包括精确添加合适的材料，以在分子链之间建立桥梁。”

经济性量产

Quantix ULTRA材料可通过注射成型轻松加工。该材料与其他热塑性材料有一些相同的优点，包括可在短周期内大量生产出具有复杂几何形状的产品。该专利交联技术在实现经济生产方面也发挥了作用。该材料完全基于在材料中引入一种特殊的交联剂，同时保证标准的注塑工艺。其他已知的方法则复杂得多，需要用到伽马射线或溶剂。