【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 科技動態(tài)】

全球拉響能源危機的警報，節(jié)能減排成為汽車行業(yè)刻不容緩的使命。在這一背景下，電動化已是大勢所趨。在電池能量密度沒有大范圍突破的情況下，整車重量的降低能有效提升電動車續(xù)駛里程，直接促進電動車的普及度。

電動車輕量化領(lǐng)域，一個普遍的觀點是，實現(xiàn)電動車輕量化有三大途徑，即輕量化材料應用、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和先進制備工藝。電動化時代下，材料供應商承擔起更重要的角色，輕量化已不僅僅是錦上添花而已，而是企業(yè)面臨的前所未有的挑戰(zhàn)。近期，本刊記者采訪到阿朗新科中國技術(shù)服務(wù)和應用開發(fā)經(jīng)理馮偉軍和阿朗新科中國技術(shù)經(jīng)理陳民杰博士，聽聽他們講述阿朗新科如何通過三大途徑賦能電動車輕量化，以及公司在挑戰(zhàn)與機遇并存的行業(yè)新常態(tài)中如何立足。

01

輕量化材料應用——車用橡膠的創(chuàng)新

阿朗新科的優(yōu)勢領(lǐng)域在于合成橡膠，公司對于自身的立足之本理解透徹。陳民杰指出，更輕、更環(huán)保的理念對車用橡膠材料提出了更高的要求。目前，阿朗新科橡膠材料已多方位應用于電動汽車零部件的制造，包括輪胎和其它非輪胎汽車零部件。比如三元乙丙橡膠（EPDM），氫化丁腈橡膠（HNBR），乙烯-醋酸乙烯酯橡膠（EVM），丁腈橡膠（NBR），以及氯丁橡膠（CR）。

除了動力電池、車身、底盤等大部件外，輕量化其實涉及到電動汽車的方方面面。看似不起眼的車用橡膠，也起到了不容忽視的作用。例如，傳統(tǒng)的由硫化膠生產(chǎn)的汽車密封條，其密度一般在1.25g/cm3左右。而新型的基于EPDM生產(chǎn)的熱塑性動態(tài)硫化橡膠（TPV），也可以用來生產(chǎn)汽車密封條，其密度只有0.95g/cm3左右，TPV密封條減重可達20%以上。阿朗新科還有一款生物基EPDM，采用可再生的甘蔗材料制得，可以用來生產(chǎn)TPV，符合環(huán)保的理念。此外，TPV密封條的斷面更小，也有利于汽車的輕量化。

另一項能夠體現(xiàn)阿朗新科創(chuàng)新力的則是對汽車電線材料的活用。汽車電線是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，其絕緣層一般采用PVC材料。隨著汽車電氣化的發(fā)展，電子控制技術(shù)的普遍應用，電氣件越來越多，電線也會越來越多，線束也就變得越來越重。PVC材料有一定的阻燃效果，但是PVC電線在燃燒時會有濃黑的煙霧和有毒的鹽酸氣體，不是環(huán)保的阻燃材料。阿朗新科有一款乙烯-醋酸乙烯酯橡膠（EVM），可以作為電線的絕緣材料，替代PVC。EVM硫化橡膠的比重1.2g/cm3，小于PVC絕緣材料（1.5g/cm3）。更具前瞻性的是，EVM是一種無鹵阻燃材料，可以生產(chǎn)無鹵阻燃電線，更加環(huán)保。

02

結(jié)構(gòu)優(yōu)化——輪胎材料的輕量化設(shè)計

“與傳統(tǒng)汽車相比，電動汽車所采用的電氣化動力系統(tǒng)會帶來超高的輪胎扭矩和極速性能，因而要求橡膠材料有更加優(yōu)異的強度和韌性。”馮偉軍解釋道。

阿朗新科中國技術(shù)服務(wù)和應用開發(fā)經(jīng)理馮偉軍

電動化時代，整車的動力不再局限于發(fā)動機的性能，電機數(shù)目的疊加或功率增加使得普通電動車也具備優(yōu)異的運動性。因此，輪胎必須進一步提升干抓，濕抓性能和操控性能。作為輪胎胎面主要合成膠的溶聚丁苯，需要進一步的官能化改性以提高輪胎抓地性能。而作為胎側(cè)主要合成膠的順丁橡膠將會主要關(guān)注高新能釹系順�。∟dBR）以提高模量的同時降低生熱。而對輪胎更優(yōu)異的耐久性需求，必然要求輪胎氣密層的丁基膠性能更佳。

阿朗新科對電動汽車輪胎的結(jié)構(gòu)優(yōu)化體現(xiàn)在其優(yōu)異的輕量化輪胎材料解決方案。首先，通過使用缺氣保用輪胎，從整車設(shè)計上可去除備胎輪輞總成，為汽車帶來近30kg的減重，并在后備箱留有更大空間以備電池的安裝和排布。其中稀土順丁橡膠/NdBR因其優(yōu)異的低生熱和高模量，因而在缺氣保用輪胎的胎側(cè)支撐膠中應用是必不可少的。

其次，低滾阻是電動車行駛里程的關(guān)鍵影響因素。輪胎的胎面一般貢獻了輪胎滾阻的50%。稀土順丁/NdBR是滾阻最低的橡膠，通過使用NdBR和改性溶聚丁苯/FX-SSBR復合白炭黑填料的胎面配方，能為輪胎帶來極致的低滾阻，因而帶來更長行駛里程。

除此之外，輪胎在長期使用，會逐漸失壓而導致輪胎滾動阻力急速上升，從而影響電動車的行駛里程。通過使用阿朗新科優(yōu)異的鹵化丁基橡膠/HIIR來獲得杰出的輪胎氣密性，從而將失壓率降到最低是保證電動車行駛里程的關(guān)鍵。

03

先進制備工藝——深入電池研發(fā)

動力電池堪稱電動汽車的“心臟”，其能量密度、穩(wěn)定性、安全性對整車來說至關(guān)重要，電池也占據(jù)整車相當一部分重量，因此對輕量化提出了越來越硬性的要求。迎合全球電池領(lǐng)域未來幾年強勢的增長趨勢，阿朗新科也在積極投入電池研發(fā)。目前，阿朗新科在全球共有兩個電池實驗室，一個位于中國常州，一個位于德國多馬根。

隨著阿朗新科常州橡膠技術(shù)中心（RTC）全新升級的電池實驗室投入使用，公司在汽車電池方面的測試與研究能力將得到大幅提升，可更高效地為客戶提供創(chuàng)新服務(wù)與輕量化的解決方案。

陳民杰介紹，電池活性材料對水極度敏感，而常州電池實驗室具備高度干燥的實驗環(huán)境（23℃條件下，室內(nèi)相對濕度在0.1%以下），可保證出色的電池制備和測試能力。在這里，阿朗新科的技術(shù)專家們將進行電池漿料的制備和流變性能評估，電池的制備（電池漿料的涂覆、電池的干燥、輥壓和切割），以及電池的最終制備和性能評估。尤其是動力電池的輕量化方面，提高電池連接工藝、提高單個電芯的能量密度、采用高容量材料等措施都對電動車減重有一定的幫助。因此阿朗新科也在不斷設(shè)計、測試并推出創(chuàng)新解決方案。

阿朗新科中國技術(shù)經(jīng)理陳民杰博士

04

挑戰(zhàn)和機遇并存，中國市場是中堅力量

對于電動化帶來的變革，陳民杰坦言，由于燃油發(fā)動機的占有率將逐步下降，燃油膠管和耐油密封件的需求將越來越少，這直接影響到NBR和HNBR等耐油橡膠的需求。然而，有挑戰(zhàn)的同時，也有機遇。電動汽車的電線使用量大大增加，這給EVM這一無鹵阻燃橡膠材料帶來機遇。EVM可以替代PVC生產(chǎn)無鹵阻燃電線。電動汽車對電池的要求也越來越高，HNBR可用于電池的生產(chǎn)，提高電池性能。

“電動化和智能化還將加速綠色輪胎的推廣，同時對輪胎輕量化和低維護提出更高要求，這將推動改性溶聚丁苯橡膠（Fx-SSBR），釹系順�。∟dBR）和高性能鹵化丁基橡膠（HBIIR）更加廣泛地使用。”馮偉軍補充道。

面對電動化帶來的挑戰(zhàn)和機遇，阿朗新科“與綠色同行”的理念推動公司持續(xù)投入研發(fā)和創(chuàng)新。尤其中國市場，在阿朗新科的全球布局中占據(jù)重要地位。盡管全球經(jīng)濟及橡膠行業(yè)正經(jīng)歷各種挑戰(zhàn)，中國市場仍然保持穩(wěn)定。以中國市場為中堅力量的亞太區(qū)銷量，貢獻了阿朗新科超過1/3以上的全球銷量。阿朗新科看好中國市場的長期發(fā)展，對中國市場的未來增長充滿堅定信心。

近年來，阿朗新科加快在中國本土投資建廠的步伐。常州三元乙丙橡膠（EPDM）工廠于2015年正式投產(chǎn)，總投資7.33億美元，設(shè)計產(chǎn)能16萬噸；南通丁腈橡膠（NBR）工廠是阿朗新科與臺灣臺橡集團的合資企業(yè)，于2012年正式投產(chǎn)，總投資1.1億美元，初始年產(chǎn)量為年產(chǎn)3萬噸，專注為區(qū)域市場提供優(yōu)質(zhì)的丁腈橡膠（NBR）。此外，頂尖的橡膠測試中心——阿朗新科橡膠技術(shù)中心 (RTC)也坐落于常州EPDM工廠，整合了阿朗新科的橡膠加工與混煉、物理性能測試和化學分析能力，擁有中國目前同類綜合性橡膠實驗室中最具高科技含量的設(shè)備。

結(jié)語

電動化浪潮下，電動汽車輕量化會成為未來行業(yè)持之以恒的焦點，其具體內(nèi)容也會隨著新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷豐富。作為材料解決方案供應商，阿朗新科的核心使命是通過優(yōu)質(zhì)材料改良、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和制備工藝革新三大途徑，以與時俱進的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新，滿足不斷升級的汽車輕量化發(fā)展需求。