“一代新材料、一代新汽車。”這是曾經(jīng)國際汽車界對新型材料一種形象說法。事實上，這不僅適用于過去，未來同樣如此。

近年來，伴隨全球各國對于環(huán)境保護越發(fā)重視，碳達峰、碳中和成為當下“熱詞”，全球汽車產(chǎn)業(yè)亦正在加速向低碳化發(fā)展。而新的趨勢和新的變革，離不開眾多高科技新型材料工程的支撐， 其中被視為“工業(yè)味精”的有機硅更被視為新能源汽車發(fā)展過程中不可或缺的新材料之一。

“無論是純電動還是混合動力車型都與新能源密切相關(guān)，在未來動力電池突破高低溫局限、絕緣、阻燃等一系列瓶頸的過程中，有機硅都將扮演著越來越重要的角色。”日前，陶氏公司消費品解決方案部門，全球資深市場經(jīng)理 王焱在與蓋世汽車溝通時如是說。

不可或缺？究竟何為有機硅

不可否認，有機硅并不像常規(guī)的塑料、金屬材料一般廣為人知，可正如前文所說，“工業(yè)味精”名號下，是有機硅作為重要的工業(yè)技術(shù)原材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工、交通運輸、光伏以及電子消費等諸多領(lǐng)域。

從結(jié)構(gòu)上來看，以“硅-氧”為主鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈通過硅原子與其他各種有機基團相連，形成了典型的無機-有機雜化體系，使其可在高溫下分子的化學鍵不斷裂、不分解，具有優(yōu)異的耐高低溫性能、耐候性、電氣絕緣性、生物相容性等特性。

“得益于有機硅的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，它還具有柔性可減震、防水防潮；阻燃等諸多優(yōu)點。”陶氏消費品解決方案汽車事業(yè)部技術(shù)服務(wù)開發(fā)工程師 鄒魯博士向蓋世汽車介紹道。

近年來中國新能源汽車技術(shù)快速迭代，新能源汽車保有量邁過千萬規(guī)模，每月仍以數(shù)十萬輛速度擴充的當下，是對動力電池高性能、長續(xù)航的追求從而導致電池能量密度不斷增加，電芯空間利用率更加緊湊，必然導致碰撞、短路、局部過熱等引起的電池不安全事故頻發(fā)。

“當電控和電驅(qū)內(nèi)電子元器件工作溫度長時間處于120攝氏度及以上溫度時，越發(fā)凸顯有機硅的重要性及必要性?！编u魯博士如是說。

同時，伴隨新能源汽車逐漸擺脫政策驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場拉動，以及動力電池技術(shù)迭代，“補能”正成為限制電氣化轉(zhuǎn)型的短板。于是，越來越多車企加碼高壓快充，以實現(xiàn)“充電5分鐘，續(xù)航200公里”。

但若想實現(xiàn)整車平臺由400V切換為800V甚至更高電壓，落地于技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用卻是一項“牽一發(fā)而動全身”的系統(tǒng)工程，核心三電高壓化、相關(guān)元器件的重新開發(fā)、電池模組安全性的提升以及半導體器件線路的改變都將帶來一個又一個難點。

其中便包括各部件對于絕緣的要求隨電壓升高更為嚴苛。

“鑒于有機硅材料的獨特性能，目前，已被廣泛應(yīng)用于電池包、電池管理系統(tǒng)、逆變器、變壓器、車載充電機、電驅(qū)等部件上，且可以很好地滿足新能源汽車三電客戶的安全、可靠、輕量化、可返修的需求?！编u魯博士進一步指出，“據(jù)觀察，現(xiàn)階段新能源汽車中有機硅材料用量較燃油車約有3~4倍增長?！?/p>

面向2025年，根據(jù)中信證券測算，整個汽車工業(yè)的有機硅市場空間有望達到40億元左右，且將伴隨汽車電氣化、智能化發(fā)展，這一數(shù)值還將持續(xù)擴大。

為全面電氣化時代“提味調(diào)鮮”

近年來，各國對氣候問題的重視程度不斷增加，歐盟及美國加州相繼提出2035年輕型車100%碳減排目標，這勢必將倒逼中國新能源汽車發(fā)展再提速，從而推動全球汽車全面新能源化的進程。

源于此，作為全球領(lǐng)先的材料科學公司，亦是全球最大的有機硅生產(chǎn)商之一，陶氏不斷加大相關(guān)創(chuàng)新投入，以幫助整個汽車市場特別是新能源汽車實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)王焱介紹，現(xiàn)階段陶氏超過八成研發(fā)項目均圍繞氣候保護、循環(huán)經(jīng)濟和更安全的材料在內(nèi)的三大方向，以實現(xiàn)至2030年，每年減少500萬噸的碳排放凈額，即在2020年的基礎(chǔ)上總體減少15%，并最終在2050年實現(xiàn)碳中和。

單以汽車行業(yè)為例，為解決其從設(shè)計研發(fā)，到生產(chǎn)、使用、回收再利用全生命周期內(nèi)的碳排放，陶氏便已經(jīng)推出覆蓋各個環(huán)節(jié)的全方位創(chuàng)新解決方案。

目前，陶氏交通運輸平臺在亞太區(qū)的眾多項目中，主要是與電池材料相關(guān)的項目，涉及電池安全性、電池輕量化以及電池續(xù)航等多個方面。王焱進一步透露，“其中，有很多有機硅解決方案?！?/p>

如針對新能源汽車不同部件對導熱產(chǎn)品的應(yīng)用要求，陶氏提出了不同的產(chǎn)品解決方案，包括可散熱又可填充間隙的導熱填縫劑、可散熱又可粘接的導熱粘接劑、可對OBC車載充電等進行全方位保護的導熱灌封膠/凝膠、非?？煽壳野踩貙峁柚?。

鄒魯博士介紹稱，從當前的趨勢來看，快充對材料提出的要求正從傳統(tǒng)的1-2 W/m·k的需求向3 W/m·k以上的方向發(fā)展。目前陶氏的導熱填縫劑、粘接劑、灌封膠、導熱硅脂等熱管理材料涵蓋1.0-6.0W/m·k的導熱系數(shù)，能夠覆蓋不同使用場景對導熱性能的不同需求。

除了充當導熱產(chǎn)品，有機硅材料在新能源汽車部件的防護上同樣大有可為。

源于新能源汽車輕量化需求，電池結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷著標準模組-大模組、去模組-電池底盤一體化的發(fā)展路徑，這一過程中除了一體化對結(jié)構(gòu)膠強度要求提升外，催生如有機硅發(fā)泡膠這類低密度電芯用灌封膠的出現(xiàn)。

“截至目前，除了通過有機硅解決方案在熱管理、防護與組裝方面為新能源汽車三電賦能，陶氏已完成在動力電池方面精確發(fā)力，可提供從材料、組件、電芯、模組、電池包到整車級別全方位電池安全解決方案?！编u魯博士如是介紹。

僅以今年第一季度來看，王焱透露，“無論是核心三電、內(nèi)飾，還是智能駕駛等方面有機硅項目都在快速推進中，并源源不斷涌入新的客戶需求?！?/p>

創(chuàng)新+本土化，助力陶氏有機硅邁向百年新征程

時至今日，陶氏已成立126周年，且距離以開發(fā)和制造有機硅為目標， 數(shù)十年如一日的研發(fā)、應(yīng)用沉淀，讓這位有機硅材料的創(chuàng)新者和開發(fā)者，擁有著其他玩家難以比擬的技術(shù)、市場和產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)實力，并借此收獲全球各大汽車主機廠及產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴的高度認可。

在邁向陶氏有機硅材料第一百年的過程中，持續(xù)加碼創(chuàng)新研發(fā)，仍被擺在首位。王焱向蓋世汽車表示，“陶氏始終秉承以創(chuàng)新為基石，緊跟市場需求變化，與內(nèi)部跨部門、客戶以及產(chǎn)業(yè)鏈各方面協(xié)同創(chuàng)新，致力于開發(fā)更智能、更安全、更綠色的出行解決方案，為行業(yè)的未來發(fā)展努力?！?/p>

與此同時，他還進一步肯定了中國市場的重要性。

要知道，自上世紀70年代進入中國以來，陶氏已在中國市場深耕40余年，在向中國引進了世界級的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品的同時，也致力和本土公司聯(lián)合創(chuàng)新，開發(fā)新技術(shù)新產(chǎn)品。

在他們看來，以中國為代表的亞太區(qū)是目前全球市場變化最快、消費者人數(shù)最多、下游制造業(yè)覆蓋最廣泛的區(qū)域。同時，迅速發(fā)展的新能源汽車市場需要源源不斷的新品來刺激，傳導到產(chǎn)業(yè)鏈便是客戶需求變化莫測，卻渴望著所有需求都能以最快速度變現(xiàn)。

在這一背景下，“卷”成了中國汽車產(chǎn)業(yè)上下主旋律。

為滿足不斷擴張的中國市場需求，陶氏將其整合了集團全球研發(fā)實力的上海陶氏中心落戶張江，集商務(wù)與研發(fā)為一體，并連續(xù)多年不斷提高其在中國的有機硅產(chǎn)能，形成江蘇張家港上游原材料+上海松江下游產(chǎn)品生產(chǎn)基地組合，實現(xiàn)本土研發(fā)、本土供應(yīng)、本土生產(chǎn)。

王焱表示，“我們堅定看好中國市場長期的發(fā)展前景，并將其視為陶氏未來發(fā)展的重要增長點?！?/p>

行業(yè)周知，截至目前全球尚未就新能源汽車技術(shù)達成統(tǒng)一，無論是技術(shù)研發(fā)還是應(yīng)用，各國和地區(qū)仍在不斷推進和探索，但可以肯定的是，汽車全面新能源化正在加速到來。置身于這個充滿變革和挑戰(zhàn)的新時代，強大的技術(shù)創(chuàng)新和本地化服務(wù)理念，無疑是陶氏持續(xù)保持領(lǐng)先的重要砝碼。

面向未來，“陶氏將持續(xù)致力于在有機硅應(yīng)用場景方面提供更快、更好、更優(yōu)和更先進的解決方案，這是我們的方向也是永遠不變的宗旨?！蓖蹯腿缡钦f。

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