高性能复合材料电池包壳体的开发与验证及未来发展趋势应用前景分析

增强塑料在汽车电池盒中也是关注点超级高，例如西格里碳素公司与中国汽车制造商NIO合作开发复合材料电池盒这个事情就能够说明问题，SGLCarbon(德国威斯巴登)宣布，它已与中国汽车制造商NIO合作，为电动汽车开发碳纤维增强塑料(CFRP)原型电池外壳。据称CFK电池盒比传统的铝制或钢制电池盒轻40％，并且与铝相比，具有高刚性和约200倍的导热性。“此外，复合材料在水和气密性以及耐腐蚀性方面也具有最佳值”，西格里复合材料 -纤维和材料业务部门汽车市场部门经理SebastianGrasser表示。箱底和盖子包括夹层芯和几层碳凝胶。用于生产地板和盖子的工具设计是在西格里碳素公司的轻量级和应用中心开发的，这些部件的碳纤维是在位于美国华盛顿州MosesLake和英国Ord的Muir的西格里碳素公司工厂生产的。在德国瓦克斯多夫加工成稀松布。西格里碳素公司在奥地利Riedim  Innkreis  的工厂进行了地板和盖子的生产以及各个部件的组装。据说电池的外壳特别轻，稳定且安全。据报道，整个电池盒，包括电池，也可以在三分钟内在NIO自己的交换站更换。西格里碳素公司预计，随着电动汽车的增加，汽车行业电池箱轻量化解决方案的需求将在未来几年内急剧增加。该公司已经与各合作伙伴合作，进一步开发由复合材料制成的不同电池盒，这些电池盒将来可以扩展到各种尺寸和设计的电动汽车电池。“轻量化结构是NIO技术路线图的核心要素之一"。采用复合材料，特别是在电池盒系统中使用高性能碳纤维，我们的车辆提供更好的动态驱动性能，更长的续航里程和非常高的能量密度电池组（超过180Wh / kg）。这些功能非常适合NIO品牌价值，如终极产品和系统效率。

高性能复合材料电池包壳体的开发与验证分析

为满足更加严苛的排放法规，汽车制造商正致力于开发可规模化生产的动力驱动系统。纯电动、混合动力、插电式混合动力、燃料电池等汽车类型将在未来的汽车市场中发挥越来越重要的作用。但是，目前电动车的续航还尚未达到汽油或柴油车的标准。电动车增加续航的方法一般有两种：一种是安装大容量储能系统，但这会增加车辆重量；另一种是选用高能量密度的储能材料，但是目前电池的能量密度还达不到应用需求。此外，提高车辆整体效率是减少燃料消耗的有效方式。除了上述动力总成中的优化措施外，还需要通过减重来降低行驶阻力，从而实现节能减排。因此，轻量化不仅是燃油车的需求，对电动车来说也非常重要。一般而言，重量减轻100公斤，可减少约10克/公里的二氧化碳排放量，最多可减少0.45升/100公里的油耗。对于电动车，电池包壳体的轻量化不仅可以使汽车高效运行，还将提供更大的续航。但是电池包壳体的设计在轻量化的同时，还需要尽可能地可靠和安全。这就需要考虑其防火安全性、刚性、热管理、电磁兼容性和抗腐蚀性能等诸多因素。