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杜邦多款先进出行解决方案高调亮相第十九届上海国际汽车工业展览会

2021-01-24Grace

上海化工 2021年3期
关键词:黏合剂杜邦里程

杜邦交通与材料事业部在2021年4月21日开幕的“第十九届上海国际汽车工业展览会”(简称“2021上海车展”)上推出了多款成熟可靠的新型汽车电气化解决方案。

尽管面临新冠疫情的挑战,但由于强劲的消费需求,全球电动汽车(EV)销量仍在持续增长。为把握住这一增长趋势,杜邦推出了创新材料与技术,以满足消费者对安全耐用、性能卓越的可持续先进出行解决方案的需求。杜邦在本届展会上重点推介下列解决方案:

热管理、轻量化、安全性和NVH(噪声、振动与声振粗糙度)

这些大趋势持续推动着混合动力汽车和纯电动汽车平台的创新。例如,热管理和轻量化对提升汽车续航里程至关重要——这被公认为汽车OEM(原始设备生产商)成功的标志。杜邦的解决方案不仅有助于改善热管理和实现轻量化设计,还能提升整车安全性和NVH性能。

热管理是影响汽车续航里程的关键因素。在极高或极低的温度下工作都会增加电池的负担,从而降低电池效率并缩短续航里程。BETATECHTM热界面材料有助于电池在汽车充电和运行期间保持最佳温度,从而延长续航里程,并通过降低热失控风险提高汽车安全性。BETATECHTM热界面材料用在电芯和冷却板之间,支持手工或自动涂覆。由于压入力和抗拔力较小,电池能够方便地进行维修或更换。BETAFORCETMTC双组分导热黏合剂可用于电池组组装中主动式冷却器与电芯或电池模组之间的粘接,并为电池组实现最高可达30 kg的减重效果。这些黏合剂还有助于显著减少所需的部件数量,优化电池组设计的成本。此外,BETAFORCETMTC支持快速涂胶,适用于大批量生产。

高效的冷却系统和可靠的传感器对于热管理和安全性来说同样至关重要。例如,与橡胶冷却管相比,由杜邦Zytel®PA612 LCPA制成的冷却管实现了高柔韧性、高强度、高耐水解、轻量化和低流体阻力之间的完美平衡。

BETAMATETM结构黏合剂和BETAFORCETM复合材料黏合剂有助于实现轻量化车身结构和电池组件的设计和组装。这些黏合剂可用于黏合不同的基材,包括高强度钢、铝、塑料、复合材料和碳纤维等。这些结构中连续的胶层能够增加刚度和强度,从而提升安全性,同时还能取代采用机械紧固件的金属结构,达到减轻汽车重量的效果,从而有助于延长续航里程。此外,连续的胶层还能减弱由焊接点和机械紧固件造成的异响和振动,从而改善NVH性能——这对于车内环境更为安静的电动汽车来说尤为重要。

为满足电动汽车动力传动系统的要求,相关的塑料解决方案必须经久耐用,并在高压应用中保持可靠。Zytel®和Crastin®橙色材料兼具高性能和增强的特性,适用于高压端子、高压连接器、汇流排、高压开关与继电器。此外,Zytel®和Crastin®还提供其他电气友好型产品,可用于开关、连接器、ECU(电子控制单元)等复杂的传感器系统和电子元件。这两大产品系列专为提升元件的耐久性而设计,从而在不同温度下确保更出色的可靠性、效率和连接性能。

可持续解决方案

杜邦高度重视创新、设计、采购和运营方面的可持续性。2019年,杜邦制定了雄心勃勃的2030年可持续发展目标,包括减少30%的温室气体(GHG)排放量,确保60%的电力来自可再生能源,并在2050年之前实现碳中和运营。杜邦致力于开发新型工艺和产品,或采用可再生原料,以提高生产运营效率,并融合循环经济和设计安全性原则,达到减少废物和排放的目的。具体实例包括以下几个方面:

(1)新型BETASEALTM无底漆光面玻璃/油墨玻璃黏合剂可直接黏合在光面玻璃或油墨基材表面,无需清洁剂、底漆或活化剂。这样就可以减少汽车玻璃装配过程中的工序,从而降低能耗,并有助于满足OEM厂商的耐久性规范以及壁障、侧翻、顶部抗压强度法规的安全要求。

(2)新型杜邦Delrin®RA均聚甲醛采用可再生原料制成,可用于实现更薄、更轻、更耐用的可持续部件设计。Delrin®RA可用于汽车的齿轮、安全约束系统、车门系统、紧固件和夹子。

(3)MEGUMTM水性特种黏合剂可实现高性能黏合,同样彰显了杜邦对可持续性发展的承诺。MEGUMTM对于橡胶与基材的黏合尤其有效,适用于汽车底盘和动力总成系统。

特别值得一提的是,杜邦BETAFORCETM助力奥迪首款全自动SUV——e-tron,缓解“里程焦虑”。该导热结构不仅具有热管理性能,而且优化电池包结构,助力汽车实现同级领先的续航里程,延长模组的使用寿命,提高整车性能。BETAFORCETM2800 TC的热管理特性可帮助奥迪e-tron 95 kW·h电池包控制在25℃的最佳使用温度,充电温度控制在60℃以下。此外,该胶黏剂结合了较高的模量和伸长率,有助于确保电池和用于电池黏合组装的基材能够在汽车整车寿命期间的持续使用。除了运行更为安静的电动传动系统外,该黏合剂的减振性能对提高用户舒适度也很重要。另外,BETAFORCETM2800 TC可在充电和使用中导热,可优化全新奥迪e-tron的电池包,续航里程超过400 km,支持150 kW超快充电,使开车族摆脱“里程焦虑”的困扰。将黏合组装的电池包安装于乘客舱地板下,可减低重心以便驾驶操控。该黏合剂具有良好的切力变稀特性,可快速涂胶,从而实现高效生产。

另外,杜邦为阿斯顿·马丁首款豪华SUV——DBX车型提供轻量化粘接解决方案。根据阿斯顿·马丁的特定需求,杜邦量身定制了一套胶黏剂解决方案,在DBX车型的粘接设计中成功兼顾了结构性和弹性两项特性需求。DBX车型总计使用了高达23 kg的杜邦轻量化胶黏剂,其中15 kg专用于结构性粘接。将所涂覆的胶黏剂展开,长度将达到277 m。可见,BETAMATETM和BETASEALTM对于确保DBX的车身刚度和出色驾驶操控性能至关重要。在应用方面,包括对开放时间和固化时间的要求,杜邦的技术使阿斯顿·马丁能在新工厂中更容易使用BETAMATETM和BETASEALTM胶黏剂。连续的粘接线还有助于提高车辆耐久性和耐撞性,同时还能降低车辆的振动,提供更安静的驾乘体验。

在本次展会期间,杜邦宣布将投资约3 000万美元在江苏省张家港市新建一座生产厂。新工厂将生产面向汽车行业客户的黏合剂产品,以满足汽车电气化和轻量化两大发展趋势。工厂将于2021年第三季度开始施工建设,预计将于2023年年初投产。

新生产设施位于张家港保税区扬子江国际化学工业园内,旨在满足市场对杜邦交通与材料事业部的先进黏合剂技术解决方案不断增长的需求,其中包括以下产品:

(1)BETAFORCETMTC和BETATECHTM热界面材料——为混合动力汽车和纯电动汽车在充电和运行时的电池热管理提供支持;

(2)BETAFORCETM复合材料黏合剂——用于电池密封与组装;

(3)BETAMATETM结构黏合剂——用于汽车车身结构和电池粘接,可提升汽车的耐冲撞性能并减轻车身结构重量。

“这项投资彰显了我们推动汽车电气化和可持续发展的承诺,并将进一步巩固我们在中国和亚洲市场的领先地位。”杜邦交通与材料事业部总裁石睿(Randy Stone)表示,“我们的先进解决方案因有助于汽车厂商向纯电动汽车和混合动力汽车转型而产生巨大的客户需求,而新生产设施有助于我们更好地支持汽车行业的预期增长。”

新工厂将拥有先进的工艺能力、出色的产品质量、充足的产能以及尤为便利的交通运输条件和物流优势,以满足区域市场的需求并提供技术支持,确保世界一流的客户体验。

此外,杜邦最近还在日本宇都宫新建了一座黏合剂生产厂,以支持汽车电气化的发展。杜邦将在该工厂生产BETATECHTM热界面材料、BETAFORCETMTC导热黏合剂、BETAFORCETM复合材料黏合剂和BETAMATETM结构黏合剂。

杜邦交通与材料事业部为汽车、电子、工业、消费品、医疗、光伏和通信市场提供广泛的科技产品和解决方案。通过在聚合物和材料科学领域的丰富经验和专业知识,与客户一起推动创新。杜邦的材料系统解决方案能够满足整个价值链中客户最为苛刻的应用和环境要求。杜邦交通与材料事业部在北美、拉丁美洲、欧洲和亚太地区拥有多处生产和研发设施。

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