股票(piao)代碼：正丹股份(fen) (300641)
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全球(qiu)加速交(jiao)通領域電(dian)動化，2020-2021年(nian)(nian)期間，這個市(shi)場(chang)的(de)增長(chang)(chang)速度非常快，即使(shi)在全球(qiu)疫(yi)情和芯片造成傳(chuan)統汽(qi)車市(shi)場(chang)萎(wei)縮后， 2020年(nian)(nian)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車銷(xiao)量逆勢(shi)(shi)上揚，增至(zhi)300萬(wan)輛，占汽(qi)車總銷(xiao)量的(de)4.1%。2021 年(nian)(nian)，新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車更是氣勢(shi)(shi)如虹，銷(xiao)量翻了一番多(duo)，達(da)到 660 萬(wan)輛，占全球(qiu)汽(qi)車市(shi)場(chang)的(de)近 9%，市(shi)場(chang)份額比兩年(nian)(nian)前增加了兩倍多(duo)。以至(zhi)于(yu)在芯片短缺下，2021年(nian)(nian)全球(qiu)汽(qi)車銷(xiao)量的(de)所有凈增長(chang)(chang)都來自(zi)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車。
電池絕緣設計與電動汽車安全緊密相關
隨(sui)著新能(neng)源汽車(che)迅速發展，HEV、PHEV、EREV和(he)純電(dian)動等帶有高壓(ya)(ya)電(dian)氣部件的(de)產品(pin)開(kai)始(shi)越來越多，圍(wei)繞(rao)高壓(ya)(ya)電(dian)池系統的(de)汽車(che)成為設計主流，電(dian)壓(ya)(ya)范(fan)圍(wei)從200V到800V。
在這里存在一個(ge)現實(shi)的問題(ti)，就(jiu)是如(ru)何在緊湊空(kong)間里面解決(jue)絕(jue)緣(yuan)問題(ti)。
在電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車里面(mian)，GB/T18384是電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車安(an)全要求(qiu)標(biao)準，其分為(wei)三部分：車載儲能(neng)(neng)部分、功能(neng)(neng)安(an)全和(he)(he)故障防(fang)護(hu)、人員(yuan)觸電(dian)防(fang)護(hu)。針對電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車的(de)電(dian)氣(qi)安(an)全提出了一系列的(de)要求(qiu)，以保證電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車在正常使用情況下(xia)的(de)一些(xie)可能(neng)(neng)失效不會(hui)對使用者和(he)(he)周圍環境造成(cheng)危(wei)害。在電(dian)氣(qi)安(an)全標(biao)準中(zhong)，按照絕緣失敗后電(dian)擊防(fang)護(hu)方式的(de)不同可以將電(dian)器零件(jian)劃分成(cheng)四(si)類，這四(si)類電(dian)器零件(jian)的(de)特征(zheng)如下(xia)：
在電池系統(tong)里面，我們也能看到(dao)最基本的(de)問題(ti)就是電池的(de)絕緣設計。
目前國內已經(jing)有不少車企及電池龍頭企業已經(jing)開始(shi)使用粉末涂(tu)(tu)料作為電池內部絕(jue)緣的優選解決方(fang)案(an)。介紹得比較(jiao)多的是華(hua)晨(chen)寶馬動力總成工(gong)廠的模組線，在這(zhe)個具備電芯到模組的工(gong)廠里面，擁(yong)有三條電芯噴涂(tu)(tu)線、兩條模組線與兩條裝配(pei)線。
從這個(ge)角(jiao)度(du)，我(wo)們(men)可(ke)以探(tan)討一下動(dong)力(li)電芯從藍(lan)膜到噴涂，到底有哪(na)些的好處。這里的核心(xin)是希望電池模(mo)組生產(chan)線可(ke)以實現100%自動(dong)化生產(chan)，重中之(zhi)重就是保(bao)(bao)證(zheng)絕(jue)緣(yuan)性(xing)，所以很(hen)多的設(she)計從之(zhi)前的藍(lan)膜時代現在都改(gai)為(wei)采(cai)用噴涂工藝(yi)，并且加裝絕(jue)緣(yuan)隔膜等(deng)多種方式(shi)確保(bao)(bao)電芯之(zhi)間(jian)彼此絕(jue)緣(yuan)。
對于(yu)大批量的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)而言，獨立的(de)電(dian)芯噴涂環節能夠把控(kong)噴涂的(de)品(pin)質(zhi)，讓電(dian)芯的(de)安全(quan)性(xing)與持(chi)久(jiu)性(xing)都更優異。在(zai)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)模(mo)組(zu)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)，實(shi)現了全(quan)封閉的(de)100%自動(dong)化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)，采用噴涂工藝、加裝絕緣隔(ge)膜等多種方式確保電(dian)芯之間(jian)彼此絕緣，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)上運用等離子清潔、智能光學(xue)檢查等先進(jin)的(de)技術，保證生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)品(pin)質(zhi)的(de)可靠性(xing)。這是從之前(qian)模(mo)組(zu)時(shi)代(dai)轉入CTP時(shi)代(dai)要做的(de)很重要的(de)工作(zuo)。
為什么方殼電芯需要使用絕緣粉末涂料？
鋁(lv)殼(ke)電(dian)(dian)(dian)池的(de)正極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位高(gao)(gao)于(yu)殼(ke)體電(dian)(dian)(dian)位高(gao)(gao)于(yu)負極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位，如果(guo)殼(ke)體和(he)(he)正負極(ji)(ji)(ji)(ji)沒有接觸，不(bu)會發生(sheng)腐蝕反應，如果(guo)殼(ke)體和(he)(he)負極(ji)(ji)(ji)(ji)接觸，就(jiu)會腐蝕，鋁(lv)殼(ke)會逐漸粉化(hua)。為了防止這種情(qing)況發生(sheng)，把(ba)殼(ke)體和(he)(he)正極(ji)(ji)(ji)(ji)連在(zai)(zai)一起，提高(gao)(gao)了殼(ke)體電(dian)(dian)(dian)位，對殼(ke)體進行保護，防腐蝕。因此電(dian)(dian)(dian)芯的(de)內在(zai)(zai)需(xu)求(qiu)使(shi)得(de)電(dian)(dian)(dian)芯帶電(dian)(dian)(dian)，這就(jiu)需(xu)要(yao)通過外部的(de)絕緣手(shou)段讓電(dian)(dian)(dian)池和(he)(he)外部隔離，就(jiu)需(xu)要(yao)讓電(dian)(dian)(dian)芯穿一身絕緣衣(yi)服，在(zai)(zai)這里之前更多的(de)還是使(shi)用藍膜(mo)。
粉末涂料(liao)之前在(zai)環保(bao)領域的(de)(de)高性(xing)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)，在(zai)電(dian)芯的(de)(de)絕緣(yuan)保(bao)護開(kai)始是從歐洲導入的(de)(de)。這種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)(de)主要特點，主要是想從制(zhi)造層面(mian)可以實現(xian)全自動化（施工(gong)簡(jian)單），一次噴涂成型便(bian)于安(an)裝和(he)運(yun)輸。相對(dui)于藍膜，它(ta)的(de)(de)好處在(zai)于不會產生空氣間(jian)隙(xi)、附(fu)著力好、不容易破損，在(zai)CTP時代對(dui)于電(dian)芯和(he)Pack之間(jian)的(de)(de)結構連接也簡(jian)化了開(kai)發難度。而且粉末涂料(liao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)，在(zai)抗腐蝕、耐濕熱穩(wen)定(ding)性(xing)、高低(di)溫沖擊后(hou)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)參(can)數也非(fei)常優(you)異。
絕緣粉末涂料能更廣泛的(de)保護(hu)整(zheng)個汽(qi)車(che)的(de)電(dian)(dian)(dian)氣生態系統，包括電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)芯、電(dian)(dian)(dian)池包內結構件、熱管理系統、電(dian)(dian)(dian)池殼體、發卡電(dian)(dian)(dian)機、及(ji)銅巴、鋁巴等連接件,充電(dian)(dian)(dian)設施及(ji)儲能設施。其中許多組件都有長期耐(nai)熱性的(de)要求。相關部件免受這種極端溫度(du)的(de)損害，則(ze)將有助于延長汽(qi)車(che)的(de)使用壽命(ming)。
絕緣粉末涂(tu)層能幫(bang)助電池熱(re)管理系統(tong)更高效(xiao)運(yun)作，避(bi)免(mian)因為電濫用導(dao)致的熱(re)失控產(chan)生。在(zai)電池系統(tong)里面應用粉末涂(tu)料的價值，總結來(lai)說(shuo)有以下的幾點：
● 有助于(yu)防(fang)止(zhi)現代(dai)電(dian)動汽車的熱失(shi)控和電(dian)池故障風險
● 可創建更可持(chi)續的(de)制(zhi)造過程：這個比(bi)較容易做到高可靠性的(de)自動化的(de)生產過程
● 滿足嚴(yan)格的國際環(huan)境法規和指令（不含揮發性有機化合物(wu) VOC)、不產生(sheng)危險廢(fei)物(wu)并使過度噴涂的粉末能夠回收(shou)和再(zai)利用的產品的環(huan)境效益。
未來展望
電(dian)動(dong)汽車(che)發展(zhan)至今，安全、性(xing)能(neng)(neng)與成本(ben)的(de)平衡仍(reng)然(ran)是諸多廠商的(de)難(nan)題(ti)。在這(zhe)一(yi)細分領域，如粉末(mo)涂料(liao)(liao)的(de)應(ying)(ying)用(yong)無疑能(neng)(neng)為廠商解決難(nan)題(ti)——粉末(mo)涂料(liao)(liao)固化后的(de)涂層具有優異的(de)電(dian)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)，且耐磨擦性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)、耐酸堿腐蝕性(xing)好(hao)、粘(zhan)接性(xing)能(neng)(neng)優異。粉末(mo)涂料(liao)(liao)這(zhe)一(yi)已經在各個行業中(zhong)應(ying)(ying)用(yong)成熟的(de)工藝，必將在電(dian)動(dong)汽車(che)中(zhong)取得大量應(ying)(ying)用(yong)。
文章來源(yuan)：汽(qi)車電子設計朱(zhu)玉(yu)龍(long)
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