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余桐柏:先进复合材料技术在充换电生态中的应用

  11月20日-22日,2024中国汽车充换电生态大会在山西太原举办。本届大会由国家能源局电力司和中国汽车工业协会指导,中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国汽车工业协会充换电分会主办,以“新格局,新未来——构建智慧补能服务生态体系”为主题,共设置“1+1+9+1”项议程,围绕高速公路充换电基础设施建设、充电桩下乡、大功率充电、换电模式、海外出口、车网互动、居住区充电模式等方面展开深入沟通与交流,研讨构建产业高质量发展格局的对策、方法与路径。其中,在11月21日下午进行的“主题论坛三:从城市到乡村:充换电设施的普及与均衡发展”环节,广东百汇达新材料有限公司材料研发总监余桐柏发表了精彩演讲。以下内容为现场发言实录:

  各位领导、各位嘉宾大家下午好!我今天汇报的主题是“先进复合材料在汽车充换电生态的应用”,今天我的汇报就做一个抛砖引玉,给大家播一个小小的种子。我的汇报分五个方面内容,第一标准的介绍,第二个复合材料在充换电的应用,第三个MCC复合材料,第四个推行规定,第五个企业的简介过一下。
  第一个团队标准,今年8月6号发布团队标准,刚刚很多嘉宾包括专家提到了我们充电桩标准化我们要兼容化,我们的充电厂都要实现规范化,我们今年8月份发布的团体标准在辅材在材料这个充电领域做了一个小小的尝试,对我们也是起到一个支撑。那么这个标准不仅规范了复合材料在充换电的应用,而且推动了新材料新工业的产品和发展,为电动汽车充电设施的升级和完善提供了重要的技术支撑。那么百汇达作为单位之一,在复合材料领域有专业的优势,通过产品开发不断优化充电设备的性能,我们积极参与行业的交流和合作,分享我们复合材料应用方面成果为行业做应有的贡献。
  那这接下来讲的是我们现在复合材料在充换电这样一个生态的典型应用,我们第一个是我们换电课题,这个是我们百汇达在供货给了蔚来乐道的换电,这个是PCM材料成型式的,通过IP68的测试。第二个是我们公共充电桩科技,这个我们充分发挥了复合材料耐腐蚀好的优点包括轻量化和成形方便可设计性好,这是我们充电桩科技。
  另外一个我们各类的电站、电柜的科技这也是采用复合材料成形的,第四个BMI材料成型,那我们这一张表对比了我们这6个材料不同的性能,我们看一些4种复合材料,一个是MCC复合材料,一个他们的材质他们的组成以及他们性能,耐老化性以及它的减震效果和最后的成本我们可以看出采用负荷材料以及环氧素质的复合材料,可能起到非常优质的优异性,减震效果非常明显,跟金属的比可以减震一半。另外新推出的MCC复合材料全生命周期它的成本最低的。
  所以我们和金属材料相比,我们全生命周期成本低,可设计性强,耐腐蚀性更优,所以在我们定制方面大量的使用。接下来讲MCC复合材料,这是我们推出的一款新兴的复合材料,多种形态的玻纤复合,能源电池上盖领域广泛应用的一个复合材料,这底下是两张中间形态的材料,我们通过模压成形就可以制造成各种复合材料制品。所以它的特点的话有高稳定性和高强度,制造成本低效果非常高,有非常好的生产效率,另外能和纤维结合,可设计性非常强。
  这个是它材料的主要组成部分,第一个是我们具体树脂,功能添料还有助剂。这个是我们生产过程我们MCC材料在现有的基础上直接成形的,所以它的对生产厂家切换不需要有这样设备的成本。它的生产工艺也是混合玻纤的分布,我们后面再进行裁切、模压最后再进行包装,这是典型的性质,这是30%的玻纤,我们150Mpa,拉伸长度15Mpa根据不同材料进行不同的设计,这是我们典型给小鹏做的上盖,这个是我们的做的火烧测试,火烧30分钟可以看出右边一个是正面一个是火烧背面,这个对比了基础材料的火烧,这个是外部火烧也就是电池壳和外部火烧的测试,可以看出外部火烧过后整体形态保持的非常完整,这个是做的气密测试,气密要求。这两款一个是我们给中创新海,一个是广汽埃安。
  接下来介绍HP—RTM工艺,这是它的一个树脂组成,这个是生产流程,首先是裁切然后成形转移到模具里面高压下注浇,这边的效率高,另外孔隙可以在低1%以下,另外放的很宽,所以性价比比PCM工艺更高,另外材料利用率高,所以它的材料更具有性价比优势。这是它的典型性能,这是典型的HPRTM制品,左边是标准项,右边是东风汽车做的上盖。
  接下来简单介绍一下我们百汇达公司,我们是在广东肇庆,离广州市是一个小时的车程,我们是一个纯产业链,我们从树脂开发到材料的制备再到模压的制品,我们最终是给客户提供一个制品,但是我们树脂开始到材料到最终制品我们是全产业链的,这是典型的客户也就是两大类,一个是动力电池厂,一个是主机厂,这些都有合作,主机厂就是小鹏、比亚迪、东风汽车、吉利、广汽都有合作的。这是我们的研发,所以我们研发分为三个大块,一块就是树脂的研发,这个团队目前是,另外一个材料开发12个人,第三个产品开发,因为给客户提供的制品,所以产品开发也是非常重要的一块,这里面分为几个小组,一个是起步设计,另外一个工艺开发,最后一个测试认证,产品的测试检测。
  我们目前的话专利是有21项,12项发明专利,树脂的体系分四大类的,一个是不饱和的树脂,一个环氧树脂,还有PPA这样的复合成型。这是我们这样一个产线,现有的产能120万件,明年可能达到160万件,这个是我们在建的,我们目前是60万件,我们规划的是22条线,所以我们百汇达一个产业链是规模大,另外工艺比较多,效率高所以我们追求的是可靠落地成本领先,这就是我们百汇达的核心。
  这是典型的制品,刚刚这两个也看到了MCC的,最右边是储能的。这是PCM的还有典型的制品,这个是我们符合成品的钢板托盘,这个是典型的像第一款广汽埃安的,还有其他的制品。我的汇报结束了,也欢迎各位专家嘉宾到百汇达莅临指导。
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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