2020-06-16

帶著贏創啟程,開啟電動車無限可能!

讓新型電動車駛向美好的未來!

防疫期間因應台灣中央流行疫情指揮中心(The Central Epidemic Command Center,簡稱CECC)的相關措施,大家對出遊真是又愛又怕,不論是哪種大眾交通運輸工具都屬密閉空間,我們的鐵人陳時中部長也針對出遊和交通工具提出許多建議,讓大家於防疫的同時也可充分地休息。

對於那些熱愛自駕旅遊的車主來說似乎沒什麼不方便,除了開自己的車子沒什麼困擾之外,加油站也不用煩惱。但這對純電動車的車主來說,可能就會有點焦慮了…電池續航力不足、充電時間長、甚至是找不到可充電的地方。難道說電動車就只能短時間通勤用?

作為未來汽車發展新趨勢「C.A.S.E」1 之一的電動車,該如何更進一步呢? 別著急,先來看看化工行業的創新解決方案吧!

註1:隨著電動車的技術成熟,5G時代的來臨,市場對於車聯網、自動駕駛車發展與汽車共享的接受度提升,C.A.S.E-「車聯網Connectivity」、「自動駕駛車Autonomous」、「汽車共享Sharing」與「電動車Electrification」四大汽車創新主題是未來汽車產業發展的必然趨勢。資料節錄自中時電子報於2019年5月9日發佈的財經版「《基金》汽車發展新趨勢「C.A.S.E」,相關企業可關注」內容,https://www.chinatimes.com/realtimenews/20190509001877-260410?chdtv。

1. 提高電池性能:和里程焦慮say goodbye,讓電動汽車開得更久一點

要說到電動汽車面臨的挑戰,核心問題就必須談到鋰離子電池(LIB)的表現了。一顆性能優越的車載鋰離子電池其實要求非常高:需要在小體積內存儲大量電能、能夠在任何環境溫度下充電和放電,並且在許多工作迴圈週期後仍然保持可靠的穩定性。

鋰離子電池單元大體結構
鋰離子電池單元大體結構

那麼,是否還有可以改善的地方呢? 有時候,就贏在細節處。

贏創氣相法奈米金屬氧化物 AEROXIDE® 可以用作鋰離子電池的添加劑,可以說是真正的「內外兼備」。

於外, AEROXIDE® 可讓隔膜外部塗層變得更薄,這就意味著節省了更多空間給電池活性物質,從而提高電池的能量密度和快速充電能力。於內,它還能作為聚合物多孔隔膜內部的填料,進一步提高汽車電池的耐溫性、容量和續駛里程數。

同時,在提升安全性上,AEROXIDE® 用於隔膜上的陶瓷塗層,可使隔膜性能在高溫下仍保持穩定,以防止電池短路。當這種特殊的氧化物作為電池正極中的性能添加劑時,則可確保更長的電池壽命,因為它能夠防止正極材料在與電解質的副反應之中被分解。

AEROXIDE® 產品微觀圖
AEROXIDE® 產品微觀圖

除了改善鋰離子電池性能,贏創還為大幅擴展電池容量提供了新思路。

目前電池的負極材料一般為石墨,其容量只有約 370 Ah/kg,而矽材料的容量高達 3600 Ah/kg,因此使用矽材料作為負極材料以增加電池容量,是全世界都在熱烈討論的話題。但是其應用的挑戰之處在於,矽材料的體積在使用期間會膨脹 3 倍,從而影響到負極的完整性。為了提高電池效率並提升更高的存儲容量,目前贏創已研發出新型矽負極材料,使負極材料的改朝換代變成可能,並計畫於明年正式投入生產,預計產能將達上百噸。

2. 在冷卻管路上大顯身手:讓電池「老」得慢一點

動力電池的老化不僅取決於所使用的電芯材料,還取決於汽車行駛時充電或放電的溫度條件。

為了使電池在最佳工作溫度下工作,複雜而精準的熱管理必不可少。不僅如此,電機冷卻、高壓電氣系統和駕駛室的溫度控制也離不開熱管理系統。對於每個汽車元件,不同的溫度範圍都是透過複雜的冷卻回路來實現的,因此電動車中的冷卻管路可達 40 米之長也就不奇怪了。

贏創的高性能聚合物,如 VESTAMID® 聚醯胺12(PA12),具有優異的機械性、耐化學和耐熱性以及優良的加工性,正是在如此苛刻的應用中大顯身手的時候。

由 VESTAMID® 聚醯胺 12 製成的多層冷卻管路,甚至可以抵禦高達 135 度的高溫。
由 VESTAMID® 聚醯胺 12 製成的多層冷卻管路,甚至可以抵禦高達 135 度的高溫。

除了應用於冷卻管路系統之外,電動汽車市場的發展賦予了 VESTAMID® 聚醯胺 12 更多的應用領域。例如歸功於其良好的絕緣性能,它還可用作高壓母線的絕緣護套。這些巨型銅條用於連接電池包中的電池模組,從而組成了電驅動的核心。

3. 給電線再上一層保障:在高溫極端情況下更安全

與傳統汽車相比,未來電動汽車中大量的感測器和電子原件將顯著增加電線的使用量。你或許想像不到,在電纜、插頭或連接件的材料中添加贏創的助劑,就能提升部件的安全性,即使在高溫極端情況下亦是如此。

Dynasylan® 矽烷可以確保無鹵素阻燃劑更好地分佈在絕緣護套基材之中,使得添加更高含量的阻燃劑成為可能,繼而提升電線的安全性。使用 TAC 和 TAICROS® 塑膠材料交聯劑對聚合物進行交聯後,可使材料更耐熱,即使在面對已經高於基材熔化或分解溫度的極端高溫時,也能具有短暫的承受力。

如火如荼的全球汽車新能源轉型背後,是對未來智慧汽車、無人駕駛汽車的無限期待與訴求。來自贏創的創新材料,將成為能源創新、智慧科技、設計工藝等蓬勃發展的基礎、靈感來源以及有力的幫助。當然,贏創的研發人員還在不斷研究新的課題,涵蓋熱管理、減少輪胎摩擦、新型電池材料添加劑等等,為汽車行業的未來演繹出無限的可能。是不是想一想就很激動?

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