¿Cómo se aplica la silicona para automóviles en los vehículos de nueva energía?

Las siliconas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en la industria automotriz, donde sus propiedades fisicoquímicas únicas las hacen importantes para la seguridad de las baterías, la gestión térmica, la durabilidad y el aislamiento. ¿Cómo se pueden usar las siliconas en los vehículos de energía nueva?

En el sistema de baterías, el compuesto de encapsulado térmicamente conductor de silicona se utiliza para la unión térmicamente conductora entre celdas y la protección de sellado de los paquetes de baterías para garantizar la seguridad de la batería y una disipación de calor eficiente. En el área de control electrónico, la grasa de silicona térmicamente conductora y la pintura de tres protecciones de silicona pueden utilizarse para la gestión térmica de los módulos IGBT y la protección de las placas de circuito respectivamente. En la zona de accionamiento eléctrico, la aplicación de materiales de silicona se centra en el encapsulado térmicamente conductor de motores y convertidores, que se utiliza para mejorar la eficiencia de la gestión térmica. En la carrocería, el sellado impermeable de los sistemas de red inteligente y las luces depende del compuesto de encapsulado de silicona y del sellador, mientras que el cuero de silicona y el recubrimiento mejoran la durabilidad y la comodidad del interior. Para el chasis, el caucho de silicona se utiliza principalmente en aditivos para neumáticos y orejetas de amortiguadores para mejorar la estabilidad y la comodidad del vehículo.

Hay cinco aspectos para introducir silicona en los vehículos de energía nueva:

• ¿Cuáles son las propiedades del silicona?
• ¿Por qué utilizar silicona en los tranvías de energía nueva?
• ¿Cómo es el mercado de la silicona en los vehículos de energía nueva?
• ¿Cuáles son las aplicaciones de la silicona?
• ¿Cómo pueden funcionar mejor los vehículos de energía nueva?

1. ¿Cuáles son las propiedades del silicona?

La silicona es una clase de materiales centrados en átomos de silicio con grupos orgánicos y átomos de oxígeno conectados a su alrededor. Su cadena principal consiste en enlaces silicio-oxígeno estables (Si-O), una estructura que confiere a las siliconas una estabilidad térmica extremadamente alta. Es como un puente fuerte, incluso en condiciones de temperaturas altas o bajas adversas, puede conectar firmemente las dos orillas del río, para garantizar la integridad de la estructura.

2. ¿Por qué utilizar silicona en los tranvías de energía nueva?

(1) Resistencia a altas y bajas temperaturas

En los vehículos de energía nueva, las baterías son el núcleo que proporciona energía. Sin embargo, las baterías temen tanto el frío como el calor: los materiales de silicona pueden disipar eficazmente el calor de los paquetes de baterías y de los núcleos para mejorar la temperatura de funcionamiento de la batería. Al mismo tiempo, los materiales de silicona de alta gama en el paquete de baterías pueden formar un escudo térmico alrededor del núcleo de la batería; cuando el ambiente es demasiado frío o demasiado caliente, la batería aún puede mantener un funcionamiento eficiente. Por ejemplo, en ambientes fríos, los científicos han diseñado un tipo de material de silicona como “ropa abrigada”, que puede formar un escudo térmico alrededor del paquete de baterías para mantener la temperatura de la batería. En ambientes calurosos, este material puede actuar como una “sombrilla refrescante” para ayudar a la disipación del calor de la batería, evitando daños causados por sobrecalentamiento.

(2) Resistencia a vibraciones y humedad

Además del control de temperatura con silicona del paquete de baterías, los vehículos de nueva energía en uso diario tendrán que enfrentar desafíos como vibraciones y humedad. Al conducir un automóvil en una carretera irregular, los componentes de la batería pueden dañarse debido a las vibraciones. Los materiales de silicona duraderos son especialmente importantes. Actúan como una especie de “colchoneta inflable amortiguadora,” absorbiendo y minimizando el impacto de las vibraciones sobre la batería y protegiendo la estructura interna de daños. Al mismo tiempo, los materiales de silicona también pueden resistir la erosión de la humedad y otros solventes, evitando reacciones químicas dañinas dentro de la batería y extendiendo así su vida útil.

(3) Retardante de llama

La seguridad es el tema más importante que no debe ignorarse en los vehículos de nueva energía. Un cortocircuito en la batería puede causar un incendio, algo que nadie quiere ver. Las propiedades aislantes de los materiales de silicona son aquí particularmente críticas. Puede usarse como una “barrera de seguridad” para aislar los dispositivos electrónicos clave en la batería, previniendo sobrecargas eléctricas y el riesgo de incendio en la batería. Esto es como instalar una “puerta contra incendios” dentro de la batería; una vez que ocurre el peligro, puede bloquear la propagación del fuego para proteger la seguridad de la batería.

3. ¿Cómo es el mercado de la silicona en los vehículos de energía nueva?

La cantidad de materiales de silicona en los vehículos de nueva energía en comparación con los vehículos de combustible es de aproximadamente 3-4 veces el crecimiento; los vehículos de nueva energía utilizan hasta 20 kg de adhesivo de silicona, aproximadamente 7 veces la cantidad de vehículos comerciales ordinarios. Con la creciente demanda global de equipos electrónicos de mayor rendimiento y el continuo desarrollo de áreas como la digitalización, la computación de alto rendimiento y la electrónica automotriz, la demanda de silicona continuará expandiéndose. En 2023 el tamaño del mercado de silicona automotriz fue de aproximadamente 11.300 millones de yuanes, y se espera que para 2030 alcance los 20.200 millones de yuanes.

Las características ambientales de los materiales de silicona también están en línea con la búsqueda de protección ambiental y desarrollo sostenible de la industria automotriz de nueva energía. La cantidad de materiales de silicona ha representado un 1-3% del peso total del vehículo, mostrando su importancia en los vehículos de nueva energía.

4. ¿Cuáles son las aplicaciones de la silicona?

En el campo de la nueva energía, los materiales de silicona desempeñan un papel importante en la seguridad y protección de los vehículos de nueva energía gracias a su excelente fiabilidad y estabilidad, y se utilizan en componentes como carcasas de paquetes de baterías, trenes de potencia, unidades de control electrónico y conectores, para satisfacer los requisitos de seguridad, fiabilidad y otras prestaciones del ensamblaje de los vehículos de nueva energía.

(1) Materiales de sellado/encolado

Para garantizar la seguridad de las baterías de potencia, los principales fabricantes de equipos originales (OEM) han establecido estándares de seguridad y requisitos de prueba exhaustivos y estrictos para las baterías de potencia; es decir, alcanzar los estándares IP67 de ciclo de vida completo mediante la prueba de estanqueidad. Los materiales de silicona con excelente rendimiento impermeable pueden desempeñar un buen papel en la impermeabilización y protección contra la humedad de componentes como el paquete de baterías, el control electrónico y las juntas, ayudando a lograr el sellado del paquete de baterías y protegiendo los componentes internos de la erosión por polvo, lluvia, etc. Además de cumplir con un cierto nivel de protección, los materiales de silicona son fáciles de usar y pueden permitir la producción automatizada para acortar el ciclo de producción.

La serie XJY-8206 en polvo de resina de silicona MQ de metil vinilo puede utilizarse para fabricar caucho de silicona VMQ de alta transparencia y dureza, silicona RTV y otros LSR.

La serie XJY-8206N en solución de resina de silicona MQ de metil vinilo + polidimetilsiloxano de vinilo puede utilizarse para fabricar un sellante de dos componentes.

(2) Materiales de tres protecciones

En condiciones húmedas, el sistema de gestión de baterías (BMS) sufrirá lentamente corrosión electroquímica de la placa de circuito si no se toman medidas de protección, lo que afectará en gran medida la operación segura y confiable del vehículo. El material de pintura de protección triple (tres pruebas) de silicona tiene buena repelencia al agua, puede mantener sus propiedades físicas y eléctricas en una amplia gama de entornos de trabajo, también puede resistir la degradación por ozono y ultravioleta y tiene buena estabilidad química. Especialmente en entornos de trabajo extremadamente adversos, es muy útil para proteger circuitos y mantener un entorno de bajo estrés para componentes y circuitos. Además, el material de protección triple de silicona puede curarse a temperatura ambiente o calentarse para acelerar el curado, adecuado para diferentes requisitos de proceso; la mayoría contiene un indicador UV, que puede hacer que los productos de pintura de protección triple sean visibles bajo luz UV, lo que es útil para la inspección de producción.

Resina de silicona en escamas XJY-8010A/B/XJY-83350

Puede utilizarse en revestimientos en polvo y recubrimientos líquidos resistentes a altas temperaturas. La principal característica de la resina de organosilicona es su excelente propiedad de resistencia al calor, que apenas se descompone a 200°C.℃ or even higher temperatures, and can be used to prepare various kinds of heat-resistant coatings with high reflection and heat-resistant insulation grades up to H class. Silicone’s high solid resin has excellent radiation resistance and can be used to manufacture high-temperature powder and liquid coatings. Silicone resins have excellent resistance to radiation and proton oxygen attack. Silicone resins have excellent UV resistance and good adhesion. Silicone resins also have excellent resistance to weathering, ozone, arcing, hydrophobic moisture, salt spray, and mold. It can be used for existing roofs, kitchenware, etc.

(3) Materiales de encapsulado

El adhesivo de encapsulado de silicona puede proporcionar protección para dispositivos y componentes eléctricos/electrónicos en condiciones adversas como alta humedad, temperaturas extremas, estrés por ciclos térmicos, choques mecánicos y vibraciones, moho, suciedad, fugas de fluidos y otros entornos hostiles, además de reducir la tensión causada por vibraciones, choques mecánicos y ciclos térmicos. La aplicación del compuesto de encapsulado de silicona en la gestión térmica de baterías de potencia tiene un buen efecto de compensación y sellado a prueba de agua y, al mismo tiempo, puede mitigar impactos durante la operación automotriz, perforaciones por objetos duros, cortos tiempos de carga/descarga del paquete de baterías de potencia, sobrecarga y otras situaciones inseguras, mejorando la estabilidad del paquete de baterías de potencia y aumentando aún más la seguridad general de los vehículos de nueva energía.

Resina de silicona metil MQ XJY-8205

Es una resina sólida en polvo que puede utilizarse como material de refuerzo para caucho de silicona líquido. La adición de resina MQ al compuesto de encapsulado puede mejorar el rendimiento ante cambios de temperatura del encapsulado y prolongar su vida útil.

5. ¿Cómo pueden funcionar mejor los vehículos de energía nueva?

En los últimos años, con la transformación y mejora de la industria automotriz hacia la nueva energía y la electrificación, el enfoque de innovación y aplicación de materiales de silicona ha transitado desde funciones básicas tradicionales como sellado, lubricación y aislamiento, hacia nuevas áreas emergentes como la nueva energía y la inteligencia. En el futuro, con la aceleración de la electrificación e inteligencia de la industria automotriz, la innovación en el campo de aplicación de materiales de silicona continuará. Se prevé que seguirán surgiendo más resultados de I+D de alto valor en sistemas de baterías de potencia, sensores inteligentes, materiales ligeros y otros aspectos, mientras que el fortalecimiento de los requisitos ambientales también promoverá la producción de más resultados de innovación ecológica en aplicaciones de silicona. ¿Cómo mejorar la competitividad de sus productos?

Siliconas XJY es uno de los principales resina de silicona MQ y Silicona VMQ fabricantes en China, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria de la silicona, así como más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico. Nuestra materias primas de silicona puede satisfacer las necesidades de electrónica automotriz y apoyar la oferta de soluciones personalizadas diversificadas.