全球每年都有汽車自燃事故發(fā)生。根據(jù)公開資料顯示,2016年國內(nèi)共發(fā)生29起約40輛新能源汽車起火事故,其中,純電動(dòng)汽車是起火事故高發(fā)的車輛類型,占比高達(dá)79%;其次是油電混合動(dòng)力占比10%,插電式混合動(dòng)力7%,最后未披露動(dòng)力類型的占4%。那么,新能源汽車如何做好防火阻燃呢?
新能源汽車區(qū)別于燃油車的地方在于以電作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力來源。因此用電安全顯得尤為重要。一旦發(fā)生電路短路或高壓擊穿,就會(huì)導(dǎo)致零部件停止工作,輕則導(dǎo)致汽車拋錨、整車漏電,重則可能會(huì)引起汽車自燃。新能源汽車在材料的選擇上除了絕緣耐壓、防腐蝕,還需要考慮阻燃性。今天,給大家簡(jiǎn)單介紹下目前新能源汽車市場(chǎng)上不同部件的大部分主要阻燃材料。
1、電池模組
目前,世界各國沒有統(tǒng)一的車用電壓標(biāo)準(zhǔn),各大新能源汽車企業(yè)采用的電壓各有不同。類似比亞迪這樣的車企采用低、中、高多個(gè)電壓平臺(tái)的新能源車,高壓電壓可達(dá)690V,而瞬間脈沖可達(dá)800V以上。因此,如果不采用阻燃材料,一旦電壓擊穿或遇高溫,可導(dǎo)致整車漏電或自燃等事故。因此,阻燃材料成為了電池模組的包殼首選。
電池包殼體一般可以采用:鑄造鋼板、鋁合金、SMC復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、長(zhǎng)玻纖阻燃增強(qiáng)聚丙烯材料、PP-LGF35等。
SMC復(fù)合材料,即片狀模塑料。主要由GF(專用紗)、UP(不飽和樹脂)、低收縮添加劑,MD(填料)及各種助劑組成。塑料殼體具有較好的成本優(yōu)勢(shì)以及綜合性能,是目前發(fā)展動(dòng)力電池殼體的主要發(fā)展材料。在對(duì)動(dòng)力電池提出了明確的阻燃要求后,越來越多的企業(yè)如中航鋰電、博世、雷天等,開始采用阻燃塑料做電池殼體。
2、充電設(shè)施
充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)目前也尚不完全一致。由于不同電動(dòng)汽車的電壓平臺(tái)不同,再加上接口、通訊協(xié)議等技術(shù)因素的不同,這直接導(dǎo)致了樁與樁之間不能互聯(lián)互通,而且車樁不匹配的問題非常突出。充電設(shè)施包括充電樁、高壓線、高壓接插件和充電槍等高壓部件。其重要性與車內(nèi)的動(dòng)力電池一樣,都需要考慮充電的阻燃性、安全性等方面。根據(jù)目前國內(nèi)發(fā)布的充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)和要求,我們對(duì)充電樁和充電槍外殼、插座插頭以及內(nèi)部的高壓線束的阻燃材料進(jìn)行了整理,并列舉了目前充電設(shè)施的產(chǎn)品,對(duì)相應(yīng)的材料性能特點(diǎn)進(jìn)行分析。
3、電器連接件
電器連接件如繼電器、高壓接插件等都需要添加阻燃材料,這是基本要求。接插件金屬端子需要插拔次數(shù)多,還要求壽命要長(zhǎng),以免老化斷裂耐熱。目前常見的材料主要有PBT、PA等材料。
根據(jù)這些要求,盤點(diǎn)了部分常見材料及其對(duì)應(yīng)的一些材料特性如下圖所示。
車用阻燃材料未來
我國在高聚物(各種塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且適應(yīng)性廣的添加型溴系阻燃劑為主。溴系中多溴二苯醚(PBD PO)在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并烷(PBDD)和多溴代苯并呋喃(PBDF),而且鹵素阻燃劑在燃燒時(shí)生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,可導(dǎo)致單純由火所不能引起的電路系統(tǒng)開關(guān)和其它金屬物件的腐蝕及對(duì)人體呼吸道和其它器官造成危害的嚴(yán)重缺點(diǎn)。
目前我國也在針對(duì)汽車內(nèi)飾件制定新的防火標(biāo)準(zhǔn),意見稿已經(jīng)發(fā)出來,在保留GB8410的基礎(chǔ)上,增加了垂直燃燒、氧指數(shù)、煙密度等幾個(gè)指標(biāo)。增加煙密度指標(biāo)是一個(gè)很大的進(jìn)步,火災(zāi)發(fā)生時(shí),人多數(shù)是被煙氣窒息而死。但是,國標(biāo)仍沒有考慮煙氣毒性。
人們?nèi)找嬷匾暛h(huán)保、安全、健康問題,各國也把環(huán)保型阻燃材料作為重點(diǎn)開發(fā)和研究對(duì)象。國家標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)愈加完善和嚴(yán)格,隨之而來的是,車用的阻燃材料往環(huán)保與多元化方向發(fā)展。
文字來自《蓋世汽車資訊》