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電池安全成為新能源車最大的關(guān)注點(diǎn)之一

新能源汽車主要包括四大類型：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）和其他新能源（如超級(jí)電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能器）汽車等。2021年，我國新能源汽車?yán)塾?jì)銷售352.1萬輛，同比增長1.6倍，連續(xù)7年位居全球第一。新能源汽車數(shù)量增長的同時(shí)，其相應(yīng)的新的安全問題也日漸突出涂料在線coatingol.com。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年全國新能源汽車火災(zāi)共發(fā)生約3千余起，其中絕大部分事故是由動(dòng)力電池故障引發(fā)。新能源汽車電池包，通常由多個(gè)單體電池模塊組合而成，機(jī)械損傷、熱沖擊、內(nèi)短路、在高溫環(huán)境下長期連續(xù)頻繁快充等情況，可能導(dǎo)致個(gè)別單體電池“熱失控”，然后傳導(dǎo)蔓延，導(dǎo)致周圍單體電池溫度迅速升高達(dá)500至1000 °C，最終引發(fā)電池包整體燃燒、爆炸的災(zāi)難性后果，帶來巨大的安全隱患。

目前各新能源汽車電池包的防火材料以鋪設(shè)防火氈材料為主，如隔熱毯，云母板、超細(xì)玻璃棉、高硅氧棉氈等。雖然防火氈可以有效隔絕熱量擴(kuò)散和控制火勢(shì)走向、延緩電池?zé)釘U(kuò)散時(shí)間，但增加防火氈方案也存在質(zhì)量增加不利于汽車輕量化發(fā)展要求、散熱性能差、設(shè)計(jì)施工過程中的局限性等問題，因此，根據(jù)動(dòng)力電池包安全及輕量化的市場(chǎng)需求，具備優(yōu)異阻燃性的輕薄型防火涂料將成為新能源汽車電池防護(hù)的首選材料。

新能源汽車電池防火隔熱涂料特性及產(chǎn)品介紹

當(dāng)前，新能源汽車電池包防火涂料大部分為膨脹型耐火機(jī)理，無溶劑和水性占大多數(shù)，大部分需要加熱固化以保證其耐火性能，多為雙組分。其中膨脹型防火涂料主要包括成膜物質(zhì)、碳源、酸源、發(fā)泡劑、填料等，其主要成膜物質(zhì)為丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或氟聚合物等。

在加熱時(shí)涂層中熱能被轉(zhuǎn)化，防火涂層能迅速膨脹十幾倍至幾十倍并吸收周圍熱量，從而有效阻止高溫侵入其保護(hù)的基材，并以此達(dá)到防火目的。

受尺寸限制及空間要求，汽車電池包在車身上安裝后與車身貼合較為緊密、空間較小，且為了滿足小型化、輕量化的要求，其尺寸和電池盒模組及電路系統(tǒng)都非常緊湊，這導(dǎo)致電池包的防火涂層的膜厚為3～7 mm，為有限的電池包提供零部件裝配空間。

防火涂料施工工藝

汽車用防火涂料施工條件復(fù)雜，因?yàn)檎嚨牧魉€生產(chǎn)要求防火涂料能夠連續(xù)混合供料、施工；而防火涂料也會(huì)隨著整車行駛到任何環(huán)境中，因此對(duì)其性能要求也較高。熱固化防火涂料在施工時(shí)，施工的設(shè)備主要采用雙組分供料泵，可以通過控制面板控制供料比例、溫度等，如，固瑞克（GRACO）XM系列等，圖7、圖8為典型的防火涂料施工工藝和施工布局圖。

施工工藝

 施工線布局

由于新能源汽車用防火涂料屬于新的需求，大部分供應(yīng)商還沒有成熟的產(chǎn)品，立邦等公司創(chuàng)新打造出動(dòng)力電池用防火隔熱涂料。

根據(jù)國家頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021－2035年）》，到2025年，我國新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右，2035年純電動(dòng)汽車成為新銷售車輛的主流。電動(dòng)汽車目前發(fā)展較為迅猛，電池包是新能源汽車整車結(jié)構(gòu)的核心部件，電池包的防火性能是電動(dòng)汽車整車綜合安全性能的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的電池防護(hù)材料難適應(yīng)結(jié)構(gòu)輕量化的需求將逐漸被淘汰，具備優(yōu)異阻燃性的輕薄型防火涂料是新能源汽車電池防護(hù)的首選材料，市場(chǎng)前景廣闊，亟需相關(guān)行業(yè)努力投入研發(fā)。