신에너지 자동차에 실리콘을 적용하는 방법은 무엇입니까?

실리콘은 자동차 산업의 다양한 분야에서 활용되며, 그 독특한 물리화학적 특성으로 인해 배터리 안전성, 열 관리, 내구성 및 절연 등에 중요하게 사용됩니다. 신에너지 차량에서 실리콘은 어떻게 적용될 수 있을까요?

배터리 시스템에서는 실리콘 열전도 포팅 컴파운드가 셀 간 열전도 접합 및 배터리 팩의 밀봉 보호에 사용되어 배터리 안전성과 효율적인 방열을 보장합니다. 전자 제어 분야에서는 열전도 실리콘 그리스와 실리콘 3중 방호 코팅이 각각 IGBT 모듈의 열 관리와 회로 기판 보호에 활용됩니다. 전기 구동 영역에서는 실리콘 소재가 모터와 컨버터의 열전도 포팅에 집중 적용되며, 이는 열 관리 효율 향상에 기여합니다. 차체에서는 지능형 네트워크 시스템과 라이트의 방수 밀봉에 실리콘 포팅 컴파운드와 실런트가 사용되고, 실리콘 가죽과 코팅은 실내 장식의 내구성과 쾌적성을 향상시킵니다. 섀시의 경우 실리콘 고무가 주로 타이어 첨가제와 쇼크 업소버 러그에 사용되어 차량 안정성과 주행 안락성을 강화합니다.

신에너지 차량에 실리콘을 도입하는 데는 다섯 가지 측면이 존재합니다:

• 실리콘의 특성은 무엇인가요?
• 신에너지 전기차에 실리콘을 사용하는 이유는 무엇인가요?
• 신에너지 차량용 실리콘 시장 현황은 어떻습니까?
• 실리콘의 응용 분야는 무엇인가요?
• 신에너지 차량의 성능을 어떻게 더 향상시킬 수 있을까요?

1. 실리콘의 특성은 무엇인가요?

실리콘은 실리콘 원자를 중심으로 유기 기단과 산소 원자가 주변에 연결된 소재군입니다. 그 주 사슬은 안정적인 실리콘-산소 결합(Si-O)으로 구성되며, 이러한 구조는 실리콘에 극히 높은 열 안정성을 부여합니다. 이는 마치 견고한 다리와 같아서 가혹한 고온 또는 저온 환경에서도 강을 양쪽으로 안정적으로 연결하여 구조의 완전성을 보장합니다.

2. 신 에너지 트램에 실리콘을 사용하는 이유는 무엇인가요?

(1) 고온 및 저온 저항성

신에너지 차량에서 배터리는 동력을 공급하는 핵심입니다. 그러나 배터리는 추위와 더위를 모두 두려워하는데, 실리콘 소재는 배터리 팩과 코어에 효과적으로 방열을 수행하여 배터리 작동 온도를 개선할 수 있습니다. 동시에 배터리 팩 내 고급 실리콘 소재는 배터리 코어 주변에 열 차폐막을 형성하여 환경이 지나치게 춥거나 더울 때에도 배터리가 여전히 효율적으로 작동할 수 있도록 합니다. 예를 들어 추운 환경에서 과학자들은 다음과 같은 실리콘 소재를 설계하였습니다: “따뜻한 옷”, 배터리 팩 주위에 열 차폐막을 형성하여 배터리 온도를 유지할 수 있습니다. 고온 환경에서 이 소재는 “쿨링 우산” 배터리 발열 방지를 돕고 과열로 인한 손상을 예방하기 위함입니다.

(2) 진동 및 습기 저항성

배터리 팩의 실리콘 온도 제어 외에도, 일상 사용 중인 신에너지 차량은 진동, 습기 등의 도전 과제에 직면하게 됩니다. 울퉁불퉁한 도로에서 차량을 운전할 때, 배터리 내 구성 요소가 진동으로 인해 손상될 수 있습니다. 내구성이 뛰어난 실리콘 소재는 특히 중요합니다. 이는 마치 “완충 에어 매트리스와 같은 역할을 하여,” 배터리에 가해지는 진동의 충격을 흡수 및 최소화하고 내부 구조가 손상되는 것을 방지합니다. 동시에, 실리콘 소재는 습기 및 기타 용제의 침식을 견디어내어 배터리 내 유해한 화학 반응을 예방함으로써 수명을 연장시킵니다.

(3) 난연성

안전은 신에너지 차량에서 간과해서는 안 될 가장 중요한 문제입니다. 배터리 단락은 화재를 일으킬 수 있어, 누구도 바라지 않는 상황입니다. 이 부분에서 실리콘 소재의 절연 특성은 특히 중요합니다. 이는 “안전 장벽” 으로 사용되어 배터리 내 주요 전자 장치를 분리함으로써 전기 서지 및 배터리 화재 위험을 방지할 수 있습니다. 이는 마치 배터리 내부에 “방화문” 을 설치한 것과 같아, 위험이 발생하면 화재 확산을 차단하여 배터리의 안전을 보호합니다.

3. 신 에너지 차량에서 실리콘 시장은 어떻습니까?

신에너지 차량의 실리콘 소재 사용량은 내연기관 차량 대비 약 3~4배 증가하여, 신에너지 차량 한 대당 최대 20kg의 실리콘 접착제를 사용하며, 이는 일반 상용차 대비 약 7배에 해당합니다. 고성능 전자 장비에 대한 글로벌 수요 증가와 디지털화, 고성능 컴퓨팅, 자동차 전자 등 분야의 지속적인 발전에 따라 실리콘 수요 역시 계속 확대될 전망입니다. 2023년 자동차 실리콘 시장 규모는 약 113억 위안이었으며, 2030년에는 202억 위안에 도달할 것으로 예상됩니다.

실리콘 소재의 환경친화적 특성 또한 신에너지 자동차 산업의 환경 보호 및 지속 가능한 발전 추구와 부합합니다. 실리콘 소재 사용량은 차량 전체 중량의 11%에 달하며, 신에너지 차량에서의 중요성을 보여줍니다.

4. 실리콘의 응용 분야는 무엇입니까?

신에너지 자동차 분야에서, 실리콘 소재는 뛰어난 신뢰성과 안정성을 바탕으로 신에너지 차량의 안전과 보호에 중요한 역할을 하며, 배터리 팩 하우징, 파워트레인, 전자 제어 장치(ECU), 커넥터 등 부품에 적용되어 신에너지 차량 어셈블리의 안전성, 신뢰성 등 성능 요구사항을 충족시킵니다.

(1) 씰링/접착 재료

전력 배터리의 안전을 보장하기 위해, 주요 완성차 업체(OEM)들은 전력 배터리에 대해 포괄적이고 엄격한 안전 기준과 테스트 요구사항을 제시하였습니다. 즉, 기밀성 테스트를 통해 배터리 수명 전 주기 동안 IP67 등급을 달성하는 것입니다. 우수한 방수 성능을 지닌 실리콘 소재는 배터리 팩, 전자 제어 부품, 개스킷 등에 대한 방수 및 방습 기능을 효과적으로 수행하여 배터리 팩의 밀봉을 실현하고 내부 구성 요소가 먼지, 빗물 등의 침식으로부터 보호되도록 돕습니다. 또한, 일정 수준의 보호 성능을 충족할 뿐만 아니라, 사용이 용이하고 자동화 생산이 가능하여 생산 주기를 단축할 수 있습니다.

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(2) 방진, 방수, 방염 3방 재료

습한 조건에서 보호 조치를 취하지 않으면 배터리 관리 시스템(BMS)의 회로 기판이 서서히 전기화학적 부식을 겪게 되어, 차량의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동에 큰 영향을 미칩니다. 실리콘 3방(삼방) 도료 소재는 우수한 발수성을 지녀 광범위한 작업 환경에서 물리적, 전기적 성질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 오존 및 자외선에 의한 열화를 견디고 우수한 화학적 안정성을 갖추고 있습니다. 특히 극한의 가혹한 작업 환경에서 회로를 보호하고 구성 요소 및 회로에 저스트레스 환경을 유지하는 데 매우 유용합니다. 또한, 실리콘 3방 소재는 상온에서 경화되거나 가열하여 경화 속도를 높일 수 있어 다양한 공정 요구에 적합하며, 대부분 자외선(UV) 표시기가 포함되어 있어 UV 조명 하에서 3방 도료 도포 상태를 가시적으로 확인할 수 있어 생산 검사에 도움이 됩니다.

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내고온성 분체 도료 및 액상 도료에 사용될 수 있습니다. 실리콘 수지의 주요 특징은 탁월한 내열성으로, 200℃ 도 또는 그 이상의 고온에서도 거의 분해되지 않으며, 높은 반사율을 지닌 다양한 내열 도료를 제조하는 데 사용될 수 있고, 내열 절연 등급은 H급에 달합니다. 실리콘 고형분 수지는 우수한 방사선 저항성을 가지고 있어 고온 분체 및 액상 도료 제조에 사용될 수 있습니다. 실리콘 수지는 우수한 UV 저항성과 접착성을 지니고 있습니다. 또한, 실리콘 수지는 내후성, 내오존성, 아크 저항성, 발수 방습성, 내염분성 및 내곰팡이성이 우수합니다. 기존 지붕, 주방 기구 등에 사용될 수 있습니다.

(3) 포팅 재료

실리콘 포칭 접착제는 고습도, 극한 온도, 열 사이클링 응력, 기계적 충격 및 진동, 곰팡이, 먼지, 유체 누설 등 가혹한 조건에서 전기/전자 장치 및 구성 요소를 보호할 수 있으며, 진동, 기계적 충격 및 열 사이클링으로 인한 응력을 감소시킬 수 있습니다. 전력 배터리 열 관리에 대한 실리콘 포칭 컴파운드의 적용은 우수한 보상 및 방수 밀봉 효과를 제공하며, 동시에 자동차 작동 중 발생할 수 있는 충격, 경물체 관통, 전력 배터리 팩 충방전 시간 단축, 과충전 등 불안전 요소를 완화하여 전력 배터리 팩의 안정성을 향상시키고 신에너지 차량의 전반적인 안전성을 더욱 강화합니다.

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이는 고체 분말 수지로, 액체 실리콘 고무의 보강 재료로 사용될 수 있습니다. 포칭 컴파운드에 MQ 수지를 첨가하면 포칭 컴파운드의 온도 변화 성능을 강화하고 수명을 연장할 수 있습니다.

5. 신 에너지 차량의 성능을 어떻게 향상시킬 수 있습니까?

최근 몇 년간, 자동차 산업이 신에너지, 전기화 방향으로 전환 및 업그레이드됨에 따라, 실리콘 소재의 혁신과 적용의 초점도 기존의 밀봉, 윤활, 절연 등 기본 기능에서 신에너지, 지능화 등 신흥 분야로 이동하고 있습니다. 향후, 자동차 산업의 전기화와 지능화가 가속화됨에 따라 실리콘 소재 적용 분야의 혁신은 계속될 것입니다. 전력 배터리 시스템, 지능형 센서, 경량 소재 등 분야에서 더 많은 고부가가치 R&D 성과가 지속적으로 등장할 것으로 예상되며, 환경 보호 요구사항의 강화 역시 더 많은 실리콘 친환경 혁신 적용 성과를 낳는 데 기여할 것입니다. 귀사의 제품 경쟁력을 어떻게 향상시킬 수 있을까요?

XJY 실리콘 는 선도적인 실리콘 MQ 수지 그리고 VMQ 실리콘 중국 내 제조업체로서 실리콘 산업 분야에서 30년 이상의 연구 개발 및 제조 경험과 15건 이상의 관련 특허 및 기술 지원을 보유하고 있습니다. 당사는 실리콘 원료 제품 은 다음의 수요를 충족시킬 수 있습니다: 자동차 전자제어 시스템 다양한 맞춤형 솔루션 제공을 지원합니다.