為因應電動車普及化,日系化學品大廠加速展開新材料佈局

 

刊登日期:2023/7/5
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日本綜合化學品製造商加速推動新材料在電動車(EV)零組件領域的應用提案,例如旭化成即計畫在2025年達到電池外殼相關製品量產化的目標,住友化學則預計在2025~2030年實現以再生聚丙烯與木材製成之零組件的實用化,三菱化學集團亦致力於擴大樹脂零組件的採用。有鑑於2025年之後日系汽車製造商將全面投入電動車的製造,各家化學品大廠將以輕量化或環境友善材料等為訴求,積極展開電動化佈局。

旭化成的「LENCEN」是一項結合了玻璃纖維織物與聚醯胺樹脂(Polyamide Resin)的材料,可適用於電池外殼用途。由於採用了連續纖維強化複合材料以取代金屬,故可與橫樑、底板等周邊零組件統合,藉此俾使零組件數量減少了約70%,且重量方面達成了20公斤以上的輕量化。「LENCEN」具有連續玻璃纖維與樹脂薄膜積層而成的結構,係於玻璃纖維織物中加入經過加熱軟化的熔融聚醯胺66樹脂,冷卻後聚醯胺66固化成為板狀成形基材。「LENCEN」亦可製作成稜紋(Rib)、凸緣(Flange)等複雜的形狀。此外,相對於鋼的比重為7.9,旭化成的「LENCEN」則約1.9,較為輕量。

電動車中的電池須有因應防震、耐熱等的必要,以保護其他零組件或乘客。利用「LENCEN」製成的電池外殼具有高度的能量吸收性能,吸收衝擊能量的變形量約為鋼材的一半。遭受衝擊之際,玻璃纖維與樹脂的剝離可吸收衝擊能量。此外,「LENCEN」還具有耐高溫防火性能。電池外殼要求具備足以承受電池連續爆炸的高阻燃性,而旭化成在實際進行1,000℃、5分鐘的防火測試之後,並未發現出現破洞。

而住友化學與住友林業合作開發的木質纖維強化再生聚丙烯則計畫在2025~2030年獲得採用。由於是將從市場上回收的聚丙烯與計畫性種植或伐採之木材相結合而成的材料,可望訴求其環境友善性,推廣應用於汽車零組件等用途。此外,除了有助於輕量化之外,木質纖維強化再生聚丙烯具有木紋等設計方面的特徵,因此亦可適用於智慧型手機外殼等用途。

三菱化學集團也開發了一項可以貼附於零組件上以降低道路噪音之聲學超材料隔音、減振片材「Reso-Core」,在設計的目標頻段具有超越質量定律的隔音性能(以同等隔音性能而言,重量減輕1/8,抑或與同等重量的一般隔音材料相比,隔音性能最高可提高15分貝)。再者,三菱化學也推出了高散熱絕緣樹脂片材,期藉此獲取電動車的應用需求。

在日系車廠中,豐田汽車計畫在2026年前推出10款EV車型投入市場,且達到全球銷售台數每年150萬輛的目標。有鑑於此,化學品製造商莫不加速展開可實現輕量化、減少環境負荷等需求之產品提案。

資料來源:
https://newswitch.jp/p/37169
https://www.asahi-kasei-plastics.com/cn/products/glass-fiber/
https://www.sumitomo-chem.co.jp/automotive/new-products/04.html
https://mcc-ams.com/products/41/


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