Como aplicar silicone para carros em veículos de nova energia?

Os silicones são utilizados em uma ampla gama de aplicações na indústria automobilística, onde suas propriedades físico-químicas únicas os tornam importantes para a segurança da bateria, gestão térmica, durabilidade e isolamento. Como os silicones podem ser usados em veículos de nova energia?

No sistema da bateria, o composto de encapsulamento térmico condutor de silicone é usado para a ligação termicamente condutora entre as células e a proteção de vedação dos conjuntos de baterias, para garantir a segurança da bateria e a dissipação eficiente de calor. Na área do controle eletrônico, a graxa de silicone termicamente condutora e a tinta de silicone de três proteções podem ser usadas, respectivamente, para a gestão térmica dos módulos IGBT e a proteção das placas de circuito. Na área da tração elétrica, a aplicação dos materiais de silicone concentra-se no encapsulamento termicamente condutor de motores e conversores, usado para melhorar a eficiência da gestão térmica. Na carroceria, a vedação à prova d'água dos sistemas de rede inteligente e das luzes depende do composto de encapsulamento de silicone e do selante, enquanto o couro de silicone e o revestimento melhoram a durabilidade e o conforto do interior. Para o chassi, a borracha de silicone é usada principalmente em aditivos para pneus e nos grampos dos amortecedores para melhorar a estabilidade e o conforto do veículo.

Há cinco aspectos para a introdução de silicone em veículos de nova energia:

• Quais são as propriedades da silicone?
• Por que usar silicone nos trólebus de nova energia?
• Como está o mercado de silicone em veículos de nova energia?
• Quais são as aplicações da silicone?
• Como os veículos de nova energia podem ter um melhor desempenho?

1. Quais são as propriedades da silicone?

O silicone é uma classe de materiais centrados em átomos de silício, com grupos orgânicos e átomos de oxigênio ligados ao seu redor. Sua cadeia principal consiste em ligações estáveis de silício-oxigênio (Si-O), uma estrutura que confere aos silicones uma estabilidade térmica extremamente alta. É como uma ponte forte, que mesmo em temperaturas altas ou baixas severas, pode conectar firmemente as duas margens do rio, para garantir a integridade da estrutura.

2. Por que usar silicone nos trólebus de nova energia?

(1) Resistência a altas e baixas temperaturas

Nos veículos de nova energia, as baterias são o núcleo do fornecimento de energia. No entanto, as baterias têm medo tanto do frio quanto do calor; os materiais de silicone podem dissipar calor efetivamente para os conjuntos de baterias e os núcleos, para melhorar a temperatura de operação da bateria. Ao mesmo tempo, os materiais de silicone de alta gama no conjunto da bateria podem formar uma barreira térmica ao redor do núcleo da bateria; quando o ambiente está muito frio ou muito quente, a bateria ainda pode manter uma operação eficiente. Por exemplo, em ambientes frios, os cientistas projetaram um tipo de material de silicone como “"roupas quentes",”, que pode formar uma barreira térmica ao redor do conjunto da bateria para manter a temperatura da bateria. Em ambientes quentes, este material pode ser como um “"guarda-sol refrescante"” para ajudar na dissipação térmica da bateria, evitando danos causados pelo superaquecimento.

(2) Resistência a vibração e umidade

Além do controle de temperatura com silicone do conjunto de baterias, os veículos de nova energia no uso diário enfrentarão vibrações, umidade e outros desafios. Ao dirigir um carro em uma estrada irregular, os componentes da bateria podem ser danificados devido à vibração. Os materiais de silicone duráveis são particularmente importantes. Eles funcionam como uma espécie de “colchão de ar de amortecimento,” absorvendo e minimizando o impacto das vibrações na bateria e protegendo a estrutura interna de danos. Ao mesmo tempo, os materiais de silicone também podem resistir à erosão da umidade e outros solventes, impedindo reações químicas nocivas dentro da bateria e, assim, prolongando sua vida útil.

(3) Retardante de chama

A segurança é o aspecto mais importante que não pode ser ignorado nos veículos de nova energia. Um curto-circuito da bateria pode causar um incêndio, o que ninguém quer ver. As propriedades isolantes dos materiais de silicone são particularmente críticas aqui. Pode ser usado como uma “barreira de segurança” para isolar dispositivos eletrônicos-chave na bateria, prevenindo surtos elétricos e o risco de incêndio na bateria. Isso é como instalar uma “porta corta-fogo” dentro da bateria; quando o perigo ocorre, pode bloquear a propagação do fogo para proteger a segurança da bateria.

3. Como está o mercado de silicone em veículos de nova energia?

Os veículos de nova energia utilizam cerca de 3 a 4 vezes mais materiais de silicone em quantidade do que os veículos a combustão, chegando a até 20 kg de cola de silicone em veículos de nova energia, cerca de 7 vezes a quantidade de veículos comerciais comuns. Com a crescente demanda global por equipamentos eletrônicos de alto desempenho e o contínuo desenvolvimento da digitalização, computação de alto desempenho, eletrônica automotiva e outras áreas, a demanda por silicone continuará a se expandir. Em 2023, o tamanho do mercado de silicone automotivo foi de cerca de 11,3 bilhões de yuan, com expectativa de atingir 20,2 bilhões de yuan até 2030.

As características ambientais dos materiais de silicone também estão alinhadas com a busca por proteção ambiental e desenvolvimento sustentável da indústria automotiva de nova energia. A quantidade de materiais de silicone já representa 11% do peso total do veículo, demonstrando sua importância nos veículos de nova energia.

4. Quais são as aplicações da silicone?

No campo da nova energia (especialmente elétrica), os materiais de silicone desempenham um papel importante na segurança e proteção dos veículos de nova energia, graças à sua excelente confiabilidade e estabilidade, sendo utilizados em invólucros de conjuntos de baterias, trem de força, unidades de controle eletrônico, conectores e outros componentes para atender aos requisitos de segurança, confiabilidade e outros requisitos de desempenho da montagem dos sistemas de energia dos veículos de nova energia.

(1) Materiais de vedação/adesão

Para garantir a segurança das baterias de tração, os principais fabricantes de equipamentos originais (OEMs) estabeleceram padrões de segurança abrangentes e rigorosos e requisitos de testes para as baterias de tração, ou seja, alcançar o padrão IP67 durante todo o ciclo de vida por meio do teste de estanqueidade. Materiais de silicone com excelente desempenho à prova d'água podem desempenhar um bom papel na impermeabilização e proteção contra umidade do conjunto de baterias, eletrônicos de controle, juntas e outros componentes, ajudando a realizar a vedação do conjunto de baterias e protegendo os componentes internos contra poeira, chuva e outras erosões. Além disso, além de atender a um certo nível de proteção, os materiais de silicone são fáceis de usar e podem permitir a produção automatizada para encurtar o ciclo de produção.

A resina de silicone metil vinil MQ da série em pó XJY-8206 pode ser usada para fabricar borracha de silicone VMQ de alta transparência e alta dureza, silicone RTV e outros LSR.

Resina de silicone metil vinil MQ da série em solução XJY-8206N + polidimetilsiloxano vinílico pode ser usada para fazer uma vedante de dois componentes.

(2) Materiais de três proteções

Em condições de umidade, o sistema de gerenciamento de baterias (BMS) sofrerá lentamente corrosão eletroquímica da placa de circuito se nenhuma medida de proteção for tomada, o que afetará muito a operação segura e confiável do veículo. O material de verniz de proteção tripla de silicone tem boa repelência à água, pode manter suas propriedades físicas e elétricas em uma ampla gama de ambientes de trabalho, mas também pode resistir à degradação por ozônio e ultravioleta, e possui boa estabilidade química. Especialmente em ambientes de trabalho extremamente hostis, é muito útil para proteger circuitos e manter um ambiente de baixo estresse para componentes e circuitos. Além disso, o material de proteção tripla de silicone pode ser curado à temperatura ambiente ou aquecido para acelerar a cura, adequado para diferentes requisitos de processo; a maioria contém um indicador UV, o que pode tornar os produtos de verniz de proteção tripla visíveis sob luz UV, o que é útil para inspeção de produção.

XJY-8010A/B/XJY-83350 Floco de Resina de Silicone

Pode ser usado em revestimentos em pó e líquidos resistentes a altas temperaturas. A principal característica da resina de organossilício é sua excelente propriedade de resistência ao calor, que praticamente não se decompõe a 200 °C℃ ou até temperaturas mais altas, e pode ser usada para preparar vários tipos de revestimentos resistentes ao calor com alta reflexão e graus de isolamento térmico de até classe H. A resina de silicone de alto teor sólido possui excelente resistência à radiação e pode ser usada para fabricar revestimentos em pó e líquidos de alta temperatura. As resinas de silicone têm excelente resistência à radiação e ao ataque de oxigênio de prótons. As resinas de silicone têm excelente resistência aos raios UV e boa adesão. As resinas de silicone também têm excelente resistência à intempérie, ozônio, arco elétrico, umidade hidrofóbica, névoa salina e mofo. Pode ser usado para telhados existentes, utensílios de cozinha, etc.

(3) Materiais de encapsulamento

O adesivo de encapsulamento com silicone pode fornecer proteção para dispositivos e componentes elétricos/eletrônicos em condições adversas como alta umidade, temperaturas extremas, estresse de ciclagem térmica, choque mecânico e vibração, mofo, sujeira, vazamentos de fluidos e outras condições severas, e pode reduzir o estresse causado por vibração, choque mecânico e ciclagem térmica. A aplicação do composto de encapsulamento com silicone no gerenciamento térmico da bateria de tração tem um bom efeito de compensação e vedação à prova d'água e, ao mesmo tempo, pode mitigar inseguranças durante a operação do automóvel, como impacto, perfuração por objetos duros, tempo curto de carga/descarga do conjunto de baterias de tração, sobrecarga, etc.; melhora a estabilidade do conjunto de baterias de tração e aumenta ainda mais a segurança geral dos veículos de nova energia.

Resina de Silicone MQ Metil XJY-8205

Trata-se de uma resina em pó sólida, que pode ser utilizada como material de reforço para borracha de silicone líquida. A adição de resina MQ ao composto de encapsulamento pode melhorar o desempenho do composto em relação a mudanças de temperatura e prolongar sua vida útil.

5. Como os veículos de nova energia podem ter um melhor desempenho?

Nos últimos anos, com a transformação e modernização da indústria automotiva rumo à nova energia e eletrificação, o foco da inovação e aplicação de materiais de silicone deslocou-se das funções básicas tradicionais como vedação, lubrificação e isolamento, para áreas emergentes como nova energia e inteligência. No futuro, com a aceleração da eletrificação e inteligência da indústria automotiva, a inovação no campo de aplicação de materiais de silicone continuará. Espera-se que resultados de P&D de maior valor continue surgindo em aspectos como sistemas de baterias de potência, sensores inteligentes e materiais leves, enquanto o reforço das exigências ambientais também promoverá a produção de mais resultados inovadores verdes com silicone. Como melhorar a competitividade de seus produtos?

XJY Silicones é um dos principais resina de silicone MQ e Silicone VMQ fabricantes na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, bem como mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossos produtos de matérias-primas de silicone podem atender às necessidades de eletrônica automotiva e apoiar o fornecimento de soluções personalizadas diversificadas.