12月10日,帝人株式會社宣布,全集團為了對提升電動車(EV)和混動車(HV)所需的電池環(huán)保效率及安全性能做出貢獻,成功開發(fā)出多材料復(fù)合型電池箱。
1.背 景
(1)“CASE”(*1)作為不久的將來即可實現(xiàn)的移動方式理念被提出。在減輕環(huán)境負荷的汽車電動化迅猛發(fā)展的背景之下,EV 等車型搭載的電池不僅要擴充容量,還需要擴大尺寸、保證穩(wěn)定的蓄電能力、加強輕量化、提高沖撞安全性能。
(2)以往,電池箱主要使用鐵和鋁等金屬材料以保證其強度和剛性,但使用這些材料的電池箱在輕量性、保護電池和乘員所需的耐火性和耐熱性、適應(yīng)復(fù)雜車輛布局的形狀自由度方面存在諸多課題。
(3)帝人集團很早就開始利用自主研發(fā)的高性能材料及工程設(shè)計技術(shù)、成型技術(shù)等致力于多材料復(fù)合型汽車零部件的開發(fā)與設(shè)計。為了應(yīng)對新需求,此次成功開發(fā)出多材料的電池箱。
(*1) “CASE”:戴姆勒前CEO 迪特·蔡澈于2016年作為汽車行業(yè)未來走向所提出的概念。取自Connected (連接)、Autonomous(自動駕駛)、Shared(共享)、Electric(電動化)的大寫字母。
2.關(guān)于此次開發(fā)的電池箱
(1)此次開發(fā)的電池箱充分發(fā)揮了帝人多年來積累的多材料技術(shù),將復(fù)合材料(FRP)與金屬材料以最佳條件進行了組合設(shè)計。為了滿足客戶的個性化需求,在FRP中可使用碳纖維或玻璃纖維。
(2)通過將FRP沖壓成型,可以實現(xiàn)組成電池箱的托盤和外罩等復(fù)雜形狀的一體成型,因此既易于保證密封性和安全性,還可優(yōu)化制造成本。
(3)此外,為了在切實應(yīng)對各種不同車型尺寸的同時,確保和以往電池箱同等的剛性與抗沖擊性,框架采用了金屬材料。
(4)除了實現(xiàn)與傳統(tǒng)鋁制電池箱同等的輕量化以外,還具備電池箱必不可少的優(yōu)異耐火性、尺寸穩(wěn)定性、耐腐蝕性,對FRP制的托盤和外罩還可賦予屏蔽電磁波的性能。
3. 后續(xù)工作
(1)帝人自2017年收購了北美最大的車用復(fù)合材料零部件廠家 Continental Structural Plastics 社(CSP)以來,一直作為全球Tier1供應(yīng)商展開車用復(fù)合材料事業(yè)。今年2月又在德國伍珀塔爾市設(shè)立了Teijin Automotive Center Europe GmbH(TACE),作為集團在歐車用復(fù)合材料企劃、設(shè)計及產(chǎn)品化技術(shù)中心,持續(xù)進行技術(shù)開發(fā),降低車用復(fù)合材料的重量和成本、提高其強度和生產(chǎn)效率。
(2)此次的電池箱開發(fā)也充分發(fā)揮了日本國內(nèi)的復(fù)合材料研發(fā)中心以及CSP、TACE等機構(gòu)的設(shè)備和人才力量,今后將不斷優(yōu)化并改進設(shè)計,滿足客戶需求,爭取從2025年開始量產(chǎn)。
(3)帝人作為多種材料的零部件供應(yīng)商,將進一步加強技術(shù)開發(fā)能力,力爭在2030年前后把用于汽車的復(fù)合材料產(chǎn)品事業(yè)銷售額擴大到20億美元規(guī)模。