關注微信艾邦高分子，回復關鍵詞“20170519”獲取下集，PPT申請。
導讀：新能源汽車日趨火爆，而車用塑膠材料（輕量化）又是目前發展的一大趨勢，那么，新能源車用的塑膠材料是怎樣的？我們在橡塑展艾邦組織的新能源車論壇中，有幸請到了比亞迪高級汽車工程師趙兵，來看一看作為新能源車領域龍頭企業的比亞迪，對于車用塑膠材料的應用介紹。
”
把中國道路交通領域所有用油的地方全部用電解決！
“7”代表七大常規領域：
就材料的應用來看，不同的新能源車同一個位置使用的材料也是不一樣的。
“4”代表四大特殊領域：
除了“7+4”以外，比亞迪現在還在做輕型軌道交通-云軌項目，目前有意向訂單1000億，已經接到的訂單有100-200億。
云軌項目對材料的選擇和新能源車有些不一樣：因為在新能源汽車這一塊，雖然國家沒有強制報廢這一概念，但是目前新能源汽車在選材是按使用壽命10-15年來要求的；而在云軌這方面，不可拆卸部位的選材正常要求使用壽命達30年，這對材料本身來說也是一大挑戰。
2016年1-12月，比亞迪新能源汽車銷售量達到10萬輛，占比超過國內新能源車總銷量1/3；蟬聯新能源車年度銷量冠軍。比亞迪新能源客車訂單突破1.5萬臺，市場占有率達到15%。在公共交通領域：
純電動出租車e6
比亞迪在深圳率先投放運營的850輛純電動出租車e6累計行駛里程已超3.8億公里，單車最高行駛里程已超過100萬公里，保持著當前全球純電動出租車最長行駛里程記錄。對單車行駛超過100萬公里的電動出租車包括高壓電池、電機、電動總成以及充電連接這一塊做一個全面的檢查，檢查發現某些材料還有很大的提升空間。
而在大家比較關注的充電方面，在投放市場時間較久的情況下，充電接口以及充電樁的使用并沒有達到我們正常所說的使用壽命達10-15年，而是在使用六七年左右充電樁或充電槍的一些缺陷就會顯現出來。
比亞迪K9純電動大巴
比亞迪在深圳投放運營的純電動公交客車K9累計行駛里程超過2.1億公里，單車最高行駛里程超過39萬公里。K9保持著當前全球純電動公交客車最長的行駛里程記錄。
比亞迪輕型軌道交通云軌
比亞迪云軌歷時5年、投資50億元研發，于2016年10月13日在深圳坪山新區正式通車，開放總里程4.4公里，時速可達80公里。
在國內市場上，自2010年5月在深圳首次投入運營以來，比亞迪純電動公交已廣泛應用于武漢、天津、廣州、南京、杭州、大連等國內眾多城市公交系統。比亞迪電動客車現今推廣的地域分布十分廣，既包括潮濕的南方沿海地區，也包括寒冷干燥的北方地區，這就使得電動汽車高壓電氣的選材需要根據不同地區做不同的考量，這種考量也會對整個材料市場有很大影響。
如今，比亞迪新能源汽車已在全球50個國家和地區約245個城市運營，實現全球六大洲戰略布局！
針對全球市場來說，高壓電氣材料運用時需要考慮得因素就更多，除了考慮高溫、低溫以外，還需要考慮海拔因素，因為高海拔對高壓電氣的性能有一定的影響。
對于比亞迪電動車基本結構介紹，主要分三種車型來說。
比亞迪電動乘用車主要是由下圖的高壓產品構成，高壓絕緣主要是塑料。
目前很多電動車輛的電池外殼都是用塑膠做的，底板用的金屬，電池包、電池組之間的部分也是塑膠材質的。
而針對電池控制器，最開始整個行業都想用塑膠材料去取代金屬，但是這樣做的話會在強度結構、EMC/EMI屏蔽方面有很大弊端。
同樣的，DC、高壓配電箱和車載的外殼材質，目前也很難用塑膠去代替金屬，但內部的高壓連接和絕緣部分都是用的塑膠。
充電口的材質目前市場上有全塑膠和塑膠+金屬兩種。在驅動電機里是很少用到塑膠材質的。
高壓連接裝置橙色部分為塑膠材質。充電樁在長時間暴曬的情況下，對抗UV性比常規產品要求更高一些。
比亞迪電動客車主要是由下圖的高壓產品構成，高壓絕緣主要是塑料。
輪邊驅動橋對高壓電氣除常規性能以外，對高強度振動、高低溫交變、絕緣性能的綜合性要求也比較高，這也和其他常規車輛不同的地方。其他部件的材質構成和電動乘用車幾乎相同。
以上是針對純電動客車的結構說明，如果是混合動力的客車，它的組成系統就相對復雜一些，除了燃油系統和純電系統外，還有一套混動的系統。混合動力汽車是有三種工作模式的。
圖 初期K系列大巴連接示意圖
比亞迪云軌主要是由下圖的高壓產品構成，高壓絕緣主要是塑料。
控制柜包含所有的高壓集成，內部用到的塑膠材質非常多，新能源汽車在高壓控制方面比云軌少。
從參數來看，云軌目前有750伏、1500伏兩個電壓等級，在材料的耐高壓方面要求很高，這是需要整個材料行業的專家協商解決的問題。
因為云軌是單軌，所以在單軌道兩側設置了單軸轉向架。
而云軌的驅動電機和新能源巴士的驅動電機是差不多的。
云軌的電池分為車內的電池和車外的電池，車內外電池對材料的高強度、抗振動、耐久性、可靠性要求是不一樣的，如果是儲能電站的話，對這材料的這些要求相對就會低一些。
車間高低壓、信號的連接部分，比亞迪目前也是用塑膠材質較多。
隨著汽車產業的迅猛發展以及節能減排相關法規的嚴格推行，汽車輕量化以及汽車材料環保性成為了不可逆的發展趨勢。而在眾多減重方案中，“以塑代鋼”以及其它塑料替代方案已經開始為業界所接受，并逐漸流行起來。
那么我們就以電動車高壓電氣為例，來講述一下究竟塑膠在汽車產業上的應用都有哪些趨勢。
以塑代鋼（金屬）輕量化趨勢（高壓電氣部分）
就高壓電氣來說，目前有一部分金屬外殼在不需要考慮屏蔽問題的前提下可以做以塑代鋼處理。
和金屬材質相比，部分金屬更換為塑料后可減重30%左右，目前如一輛純電動車可降重100kg左右。而根據比亞迪和塑料廠商的探討，把塑料材質的強度、抗沖擊等綜合性能提高的話，成本也會相應提高。雖然就塑料材質的單塊成本來說會提高，但是就整車而言，汽車重量減輕后，可以延長車輛的續駛里程，同時降低對電池容量的要求，而就節約用電量而節約的成本與塑料材質的單塊上升的成本之間的成本差而言，汽車輕量化無疑是更好的選擇。
所以輕量化是目前整個新能源汽車以及云軌發展的趨勢，這不局限在高壓電氣、低壓電氣部分，同樣也適用于汽車的內外飾。
塑膠+導電涂層（高壓電氣部分）或導電塑膠材料
以塑代鋼的同時，塑膠材料的導電率也是需要著重考慮的問題。
因為只有塑膠材料能夠導電，才能滿足高壓電氣的EMC要求。因為電動車輛在電磁信號抗干擾方面要求是非常嚴的。如果要用塑料替代高壓電氣和其他連接方面的一些金屬材質的話，有兩種方案可以實施。
一種方法是塑膠表面涂可導電的金屬涂層；
另外一種方法是在原材料中加入導電材料。
通過這兩種方式達到整車EMC要求。但是塑膠+導電涂層的方法，因為成本、工藝以及生產效率低等因素，只能作為概念去嘗試，不能作為長遠發展的操作方式，未來應該更趨向于開發一些導電的塑膠材料。這是整個新能源汽車行業需要去努力解決的問題。
比亞迪針對未來350KW大功率充電，傾向于SPOC模式-液冷模式以及電池液冷-實現方法
制作充電裝置、高壓電氣時對材料的長期耐水解、吸水性方面有很高的要求。
在長期潮濕或者有水的環境下，我們對電氣安全以及高壓電氣的耐壓等級方面的要求可能會降低。但是隨著大功率充電裝置的啟用，我們對塑膠材料的耐高溫、耐水解性要求又提高了。而高壓電氣內采用的液冷控溫模式則對我們塑膠材料的除常規耐高溫、耐水解外又有了耐工業溶劑及耐酸堿性的要求。
同時我們對塑膠材料的可靠性也有很高的要求，需要確保不在使用過程中產生安全事故。
圖 吸水性要求示意圖
主要以比亞迪工程車和物流車為例來解說新能源汽車對塑膠材料的強度要求。
1）高強度高韌性要求
這類車輛在減震和舒適度方面要求沒有轎車要求那么高，在減震器方面的選擇就決定了：如果要用塑膠材料的高壓電氣連接或者確保整個高壓電氣內部的絕緣性能，那么就會對塑膠材料的韌性和高強度有很高的要求。那高強度和韌性是不是有沖突？這就需要有個綜合的對比。
2）抗極寒要求
比亞迪此前整車去到漠河做實驗，發現原本在南方地區實驗中未出現問題的車輛，在漠河做實驗時就出現了零部件開裂和一些其他問題，這就說明在應用塑膠材料時需要考慮極寒狀態下會出現的一些狀況。
3）耐高溫方面保持穩定性
汽車電機旁這一塊是低溫和高溫交變的區域，整個電機在極寒狀態下會經歷從零下幾十度上升到上百度的驟變過程，而電機在運行過程中也一直保持在上百度高溫的狀態，這就需要塑膠材料在耐高溫性能方面保持穩定性。
4）確保車輛電氣設備在高頻振動下不出現開裂狀況
而在強沖擊方面，由于路況、整車速度以及駕駛員習慣等因素，我們在強沖擊方面要求也比較高，目前比亞迪整機制作的高壓電氣抗沖擊性能為30J—35J。
以上情況說明，我們在材料應用方面的要求，不能僅依據我們看到的部分，還要結合實際使用狀態下出現的各種情況。
那接下來給大家介紹一下在使用狀態下對材料的特殊要求：
1）耐磨耐裂
目前主要是在充電連接方面，正常情況下充電接口的壽命是插拔各一萬次，但是在實際使用過程中，充電接口會出現嚴重的磨損、公差和開裂等問題，這就對材料的耐磨性有很高要求。
2）阻燃環保
目前市場上對阻燃這方面有設定HB、V-2、V-1、V-0等等級，材料需要達到哪種阻燃等級，最終需要根據設計去選型。同時為避免事故發生時出現濃煙和毒害情況，在燃燒煙密度和毒性指數方面，我們也需要密切關注。
3）耐氣候性
在室外長期使用充電的工程車耐氣候性一般要求是10--15年。在不拆卸情況下長期使用，汽車用塑膠材料的壽命取決于整車的質量，那么塑膠材料耐UV長期暴曬要求要是很重要的一點。
1）整車全球客戶不同地區差異如何選材？
地區使用海拔、氣候、道路狀況、使用客戶習慣、使用壽命、地區法規要求等；
2）整車部件分布差異如何選材？
不同車型同一位置選材不一定相同，同車型不同位置選材不一定相同。
3）總成零部件選材？
同一部件結構區別導致選材不同。
4）部件原材料選擇？
綜合評估不能出現某一項性能偏高就有選擇偏向，除機械、電氣、環境性能和使用壽命外，還需要根據我們注塑加工能力和批量穩定性，同時需要考慮成本和供貨穩定性等、附加技術服務和技術支持等。
原材料—制造工藝—總成零部件—成本—車輛使用部位分布—整車全球分布—售后確認。
市場用戶問題反饋分析—使用材料回收分析—材料配PDCA循環
此外，在材料選擇方面，需要主機廠、加工廠以及材料廠的三方配合。
1）機械方向
振動、摩擦、變形、（未增強、玻璃增強、礦物增強）；
2）環境方向
PTI、UV、吸水（濕）性、阻燃、顏色、高溫、高海拔、低溫、綜合狀態；
3）電氣方向：CTI、污染等級；
4）工藝：尺寸穩定性；
5）極限壽命：油、水、老化、撞擊；
6）材料對比：
同一材料：同一產品制造廠家同一批次部件產品異常？
同一材料：同一產品制造廠家不同批次部件產品異常？
同一材料成份不同廠家：同一產品制造廠家同一批次部件產品異常？
同一材料成份不同廠家：同一產品制造廠家不同批次部件產品異常？
說明了材料和制造關聯至關重要。
現場，幾家知名企業對趙總進行了提問：
請問通常情況下我們在電機運行中所說的高溫是指多高的溫度？高溫是不是瞬間的大電流產生的？對于電池外殼用塑膠的方案中EMC屏蔽問題，您認為現在是怎么來解決的？
高溫正常情況是指150℃、200℃，一般正常連接部位最低溫度125℃，正如剛剛所說的RTI值，這就需要材料廠給到我們一個長期使用的溫度。
另外，高溫也不是有大電流產生的，有些溫度是持續的，比如在電機里、整個主電機控制器內以及高壓配電里，只要車輛在運行，就有一部分溫度是持續的。
目前市場上塑膠做EMC的情況還比較少，如果要解決這些問題，主要是使用鍍涂層和貼屏蔽紙的方法。
這主要從兩個方面解答：
一個是充電方面的問題，大家比較關注功率的問題，目前國家電網及整個車企都在思考這個問題，這可能需要從國家層面去推動；
另外一個是車企需要去解決的大流量充電、電池使用壽命以及整車穩定性這方面的問題，重點是充電這一塊的問題，這是一個需要全行業協力解決的問題。
本月12號中電聯也在討論高功率充電的問題，如果充電問題解決了，相當于加油站多了，出行就不需要擔心了。
另外一塊大家比較關注的還是安全問題，目前從電池方面的來說，三元鋰電池國內已經制作了好幾年了，國外也做了很久了，所以電池方面安全是解決了，而電池管理方面配合解決的話，就能更好的確保安全。
在成本方面，我們需要從多方面來解決，因為國家補貼在退縮，而新能源汽車的價格相對燃油汽車來說還是比較高的，但比亞迪在四年前就在做這個鋪墊了，那么即使在新能源補貼取消的情況下，也可以和燃油車去抗衡。
最后，在環保和舒適性方面，我們也會有全面提升。我想接下來新能源汽車的發展還是一個的趨勢。
現在在高壓連接系統、充電連接系統、整個高壓電氣、高壓配電的產品設計這塊已經有成熟應用了。而就電池內部結構部分暫時未有研究，但是在材料運用方面，我們比亞迪十年前就有在做材料驗證了，現在也有成熟的材料和應用在做這方面的工作了。
推薦閱讀：
汽車非金屬材料技術與應用峰會
(2017年9月9日·重慶 )
Automotive Non-metals Materials TechnologyandApplication Forum
September 9, 2017, Chongqing
會議時間：2017年9月9日
Time: September 9, 2017
會議地點：重慶（重慶保利花園皇冠假日酒店位于重慶北部新區經開園龍懷街1號）
Conference address: Crowne Plaza Chongqing New North Zone
No.1 Longhuai Street Economic & Technological DevPark New North Zone, Chongqing
本次主題：低VOCs低氣味材料、新能源汽車塑料、汽車輕量化
將圍繞以下議題:
聯系方式：
添加我微信：18312560351，18666186648（微信電話同號），咨詢論壇聽眾報名及贊助、主講等事項。
閱讀原文，即可在線報名
始發于微信公眾號：艾邦高分子