Da die Automobilindustrie rasant auf Hybrid- und Elektrofahrzeuge (HEVs und EVs) umstellt, steigt die Nachfrage nach innovativen Kunststoffmaterialien und Additiven sprunghaft an. Wie können Ihre Produkte angesichts der zunehmenden Bedeutung von Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit diesem Wandel einen Schritt voraus sein?
Kunststoffarten für Elektrofahrzeuge:
1. Polypropylen (PP)
Hauptmerkmale: PP wird aufgrund seiner ausgezeichneten chemischen und elektrischen Beständigkeit bei hohen Temperaturen zunehmend in EV-Batteriepacks eingesetzt. Sein geringes Gewicht trägt zur Reduzierung des Gesamtgewichts des Fahrzeugs und damit zur Steigerung der Energieeffizienz bei.
Marktauswirkungen: Der weltweite PP-Verbrauch in leichten Nutzfahrzeugen wird voraussichtlich von derzeit 61 kg pro Fahrzeug auf 99 kg bis 2050 steigen, bedingt durch die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen.
2. Polyamid (PA)
Anwendungsbereiche: PA66 mit Flammschutzmitteln wird für Stromschienen und Batteriemodulgehäuse verwendet. Sein hoher Schmelzpunkt und seine thermische Stabilität sind unerlässlich, um ein thermisches Durchgehen in Batterien zu verhindern.
Vorteile: PA66 erhält die elektrische Isolation auch bei thermischen Ereignissen aufrecht und verhindert so die Ausbreitung von Bränden zwischen den Batteriemodulen.
3. Polycarbonat (PC)
Vorteile: Das hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis von Polycarbonat trägt zur Gewichtsreduzierung bei und verbessert so die Energieeffizienz und Reichweite. Seine Stoßfestigkeit und thermische Stabilität machen es geeignet für kritische Komponenten wie Batteriegehäuse.
4. Thermoplastisches Polyurethan (TPU)
Langlebigkeit: TPU wird aufgrund seiner Flexibilität und Abriebfestigkeit für verschiedene Automobilkomponenten entwickelt. Neue Varianten mit Recyclinganteil entsprechen den Nachhaltigkeitszielen und behalten gleichzeitig ihre Leistungsfähigkeit.
5. Thermoplastische Elastomere (TPE)
Eigenschaften: TPEs vereinen die Eigenschaften von Gummi und Kunststoff und bieten Flexibilität, Haltbarkeit und einfache Verarbeitung. Sie werden zunehmend für Dichtungen und Dichtungsringe eingesetzt und tragen so zur Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit von Fahrzeugen bei.
6. Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK)
Festigkeit und Gewichtsreduzierung: Mit Glasfasern verstärkte GFRP-Verbundwerkstoffe bieten ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis für Strukturbauteile und Batteriegehäuse, wodurch die Haltbarkeit erhöht und gleichzeitig das Gewicht minimiert wird.
7. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK)
Hohe Leistungsfähigkeit: CFRP bietet überlegene Festigkeit und Steifigkeit und ist daher ideal für Hochleistungsanwendungen, wie z. B. Rahmen für Elektrofahrzeuge und kritische Strukturbauteile.
8. Biobasierte Kunststoffe
Nachhaltigkeit: Biobasierte Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA) und biobasiertes Polyethylen (Bio-PE) reduzieren den CO2-Fußabdruck der Fahrzeugproduktion und eignen sich für Innenraumkomponenten, wodurch ein umweltfreundlicherer Lebenszyklus ermöglicht wird.
9. Leitfähige Kunststoffe
Anwendungsgebiete: Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit von elektronischen Systemen in Elektrofahrzeugen sind leitfähige Kunststoffe, die mit Ruß oder Metallzusätzen verstärkt sind, für Batteriegehäuse, Kabelbäume und Sensorgehäuse unerlässlich.
10. Nanokomposite
Verbesserte Eigenschaften: Durch die Einarbeitung von Nanopartikeln in herkömmliche Kunststoffe werden deren mechanische, thermische und Barriereeigenschaften verbessert. Diese Materialien eignen sich ideal für kritische Bauteile wie Karosserieteile und tragen zur Steigerung der Kraftstoffeffizienz und Reichweite bei.
Innovative Kunststoffadditive in Elektrofahrzeugen:
1. Flammschutzmittel auf Fluorsulfatbasis
Forscher des Elektronik- und Telekommunikationsforschungsinstituts (ETRI) haben das weltweit erste fluorsulfatbasierte Flammschutzmittel entwickelt. Dieses Additiv verbessert die Flammschutzwirkung und die elektrochemische Stabilität im Vergleich zu herkömmlichen phosphorhaltigen Flammschutzmitteln wie Triphenylphosphat (TPP) deutlich.
Vorteile: Das neue Additiv steigert die Batterieleistung um 160 % und verbessert gleichzeitig die Flammschutzwirkung um das 2,3-Fache. Zudem minimiert es den Grenzflächenwiderstand zwischen Elektrode und Elektrolyt. Diese Innovation soll zur Kommerzialisierung sicherer Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge beitragen.
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Wichtige Lösungsansätze für Elektrofahrzeuge (EVs) umfassen:
Kratzfeste Silikon-Masterbatch für Fahrzeuginnenräume.
- Vorteile: Bietet langanhaltende Kratzfestigkeit, verbessert die Oberflächenqualität und zeichnet sich durch geringe VOC-Emissionen aus.
- Kompatibilität: Geeignet für eine breite Palette von Materialien, einschließlich PP, PA, PC, ABS, PC/ABS, TPE, TPV und anderen modifizierten Materialien und Verbundwerkstoffen.
Anti-Quietsch-Silikon-Masterbatch in PC/ABS.
- Vorteile: effektive Minimierung des Geräuschs von PC/ABS.
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Veröffentlichungsdatum: 22. Oktober 2024
