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隨著傳感器、芯片等核心技術(shù)的突破和成本降低，越來越多的車輛開始裝備ADAS（智能駕駛輔助系統(tǒng)），為駕駛者帶來更安全、更便捷的駕駛體驗(yàn)。
據(jù)蓋世汽車研究院數(shù)據(jù)，隨著駕駛輔助功能的不斷成熟、成本降低、消費(fèi)者接受度提升，L2已經(jīng)成為主要的駕駛輔助方案。2023年新能源乘用車市場(chǎng)L2級(jí)別（含L2+、L2++) 標(biāo)配量達(dá)370萬輛，市場(chǎng)滲透率超過51%，其中20-50萬價(jià)格區(qū)間車型滲透率均已經(jīng)超過85%以上，未來10萬以下車型也將迎來ADAS的增長(zhǎng)。
需要指出的是，作為汽車通往自動(dòng)駕駛的核心組成部件，ADAS的可靠性對(duì)行車安全至關(guān)重要，這也讓整車廠商對(duì)該產(chǎn)品的可靠性提出來更為嚴(yán)格的要求，例如產(chǎn)品制造過程中的可靠性、行車時(shí)ADAS工作過程中的可靠性、外界環(huán)境影響ADAS工作的可靠性等。
基于此，在日前召開的慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展上，全球領(lǐng)先的材料科學(xué)公司陶氏公司就展示了一系列面向ADAS系統(tǒng)保護(hù)與裝配的高性能有機(jī)硅解決方案，包括ADAS熱管理、嚴(yán)格環(huán)境下的電子元器件防護(hù)、電磁屏蔽（EMI）和特種保護(hù)等，從源頭材料端賦能ADAS產(chǎn)品可靠性。
有機(jī)硅全面賦能ADAS
陶氏公司消費(fèi)品解決方案部門全球資深市場(chǎng)經(jīng)理王焱談到，在ADAS產(chǎn)品組件里，導(dǎo)熱是至關(guān)重要重要的部分，隨著ADAS產(chǎn)品越來越集成化、所需運(yùn)算能力越來越高，其對(duì)導(dǎo)熱材料的性能也提出了更高的要求，因此導(dǎo)熱產(chǎn)品也需要不斷迭代更新。
在此次展會(huì)上，陶氏公司就展出了其全球首發(fā)的突破性新品——陶熙? TC-6040導(dǎo)熱灌封膠。這是一款適用于微電子元器件的高瓦數(shù)導(dǎo)熱灌封材料，兼具低粘度和優(yōu)異的流動(dòng)性，進(jìn)而包覆微小器件。該產(chǎn)品4.0W/m·K的導(dǎo)熱系數(shù)可帶來更佳散熱，同時(shí)良好的高溫穩(wěn)定性，也可為線圈、功率器件提供可靠保護(hù)。
“陶熙? TC-6040是目前市場(chǎng)上灌封膠里面導(dǎo)熱率最高的產(chǎn)品，可以用在高端的且集成化很高的高導(dǎo)熱需求的ADAS器件里?！蓖蹯椭赋觯摦a(chǎn)品具有密度小、流動(dòng)性好等特點(diǎn)，其中密度小符合汽車輕量化的設(shè)計(jì)需求，可以幫助客戶把器件做??；同時(shí)部件越來越小，意味著里面的結(jié)構(gòu)件越來越緊密，流動(dòng)性更好的陶熙? TC-6040能夠更充分地流動(dòng)到所有殼體的縫隙里面充分浸潤(rùn)，當(dāng)器件發(fā)熱時(shí)能夠更方便導(dǎo)出熱量。
除了導(dǎo)熱，防護(hù)也是ADAS產(chǎn)品需要特別關(guān)注的點(diǎn)。據(jù)了解，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，車載攝像頭、雷達(dá)等傳感器通常會(huì)安裝在車輛前部、后部或底部等位置，為了降低酷暑嚴(yán)寒等極端天氣對(duì)產(chǎn)品性能的影響，陶氏公司為這類元器件提供可靠防護(hù)，推出了包括三防漆、密封膠、粘接劑、灌封膠和凝膠等豐富且可靠的有機(jī)硅防護(hù)解決方案。
據(jù)王焱介紹，當(dāng)ADAS芯片越做越小后，其管路和線路就會(huì)越來越細(xì)，在熱脹冷縮的外部環(huán)境下，三防漆的要求就越來越高。“如果三防漆材料選的不好，產(chǎn)品熱脹冷縮后，受硬力作用三防漆會(huì)斷裂，陶氏公司有很多好的有機(jī)硅三防漆，可以涂敷在高精密、高要求的線路板上。”
另外，ADAS中有很多傳感器系統(tǒng)和模塊的組裝和集成，它們“小而精”但也容易被各類外界因素?fù)p傷，為了給這些“精致”的電子元器件提供更好的保護(hù)，陶氏公司還推出了機(jī)械固定、熱管理、減振和電磁屏蔽（EMI）等先進(jìn)的特種保護(hù)解決方案。
此外，陶氏公司還有一系列傳統(tǒng)的且口碑非常好的材料，例如應(yīng)用在倒車?yán)走_(dá)里面的非導(dǎo)熱凝膠，它能夠非常良好的保護(hù)雷達(dá)里面小傳感器，同時(shí)又能夠保證信號(hào)傳輸回來以后，正確輸入信息。
憑借在汽車行業(yè)的多年深耕，陶氏公司面向ADAS系統(tǒng)推出的有機(jī)硅解決方案，覆蓋導(dǎo)熱填縫劑、導(dǎo)熱硅脂、芯片粘接劑等，不僅能有效提升ADAS的散熱效率，還能滿足其他多種應(yīng)用需求。
王焱還提到，隨著ADAS的應(yīng)用場(chǎng)景越來越多，陶氏公司很多在消費(fèi)電子、通訊領(lǐng)域應(yīng)用的傳統(tǒng)解決方案（導(dǎo)熱、灌封、防護(hù)等），都可以引入到汽車應(yīng)用場(chǎng)景中去。“我們會(huì)在現(xiàn)有產(chǎn)品和解決方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)客戶不同的要求不斷進(jìn)行創(chuàng)新，未來這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景會(huì)非常廣泛?！?/p>
補(bǔ)能領(lǐng)域亦大有可為
作為陶氏公司創(chuàng)新性的產(chǎn)品之一，有機(jī)硅以“硅-氧”為主鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈通過硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連，形成了典型的無機(jī)-有機(jī)雜化體系，使其可在高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。得益于結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，有機(jī)硅具有柔性可減震、防水防潮、阻燃等諸多優(yōu)點(diǎn)。
基于此，陶氏公司有機(jī)硅解決方案除了應(yīng)用于上文提到的ADAS系列產(chǎn)品外，還被廣泛應(yīng)用于新能源汽車核心三電、車燈、內(nèi)飾等領(lǐng)域，特別是在當(dāng)下新能源汽車用戶最為關(guān)注的補(bǔ)能領(lǐng)域，有機(jī)硅亦大有可為。
2023年，我國新能源汽車已實(shí)現(xiàn)年銷近千萬輛規(guī)模，滲透率超過30%。隨著新能源汽車快速普及，用戶日益增長(zhǎng)的充電需求和充電設(shè)施發(fā)展不平衡、不充分的矛盾日益凸顯。電動(dòng)汽車用戶已經(jīng)從里程焦慮轉(zhuǎn)變成為對(duì)補(bǔ)能焦慮。鑒于此，實(shí)施大功率充電技術(shù)成為緩解能源補(bǔ)給壓力、顯著提高充電效率的關(guān)鍵策略。
對(duì)此，王焱指出，“大功率充電技術(shù)的實(shí)施，需要車端和樁端兩者兼?zhèn)??！?/p>
從車端來看，800V高壓超快充被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是最理想的技術(shù)路徑和解決方案。但是，800V高壓平臺(tái)的應(yīng)用是一項(xiàng)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的系統(tǒng)工程，不僅需要升高整車電壓，同時(shí)還要確保核心三電系統(tǒng)以及空調(diào)壓縮機(jī)、DCDC（直流變壓器）、OBC（車載充電機(jī)）等部件都需在800V甚至更高電壓下正常工作?！罢噧?nèi)容平臺(tái)的躍升，對(duì)材料的導(dǎo)熱性也隨之提升，我們今年推出導(dǎo)熱系數(shù)為4W/m·K的灌封膠，為6W/m·K的填縫劑可以很好地匹配這些需求?！?/p>
有了800V車，還需配套有800V的樁。目前，功率高達(dá)350kW-600kW的液冷超充樁，正成為充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新熱點(diǎn)，其既大幅提升了充電速度，又顯著緩解了電動(dòng)汽車車主的充電焦慮。
王焱指出，液冷超充能做到充電線更細(xì)，并且線和槍更輕巧，更符合消費(fèi)者的使用感受，尤其對(duì)女性消費(fèi)者友好。不過其也對(duì)設(shè)計(jì)的要求，材料的使用標(biāo)準(zhǔn)更苛刻，提出的要求更高。
例如，在水冷超級(jí)充電槍方案中，采用的液體介質(zhì)是水加乙二醇或丙二醇類物質(zhì)的冷卻液，這類型冷卻介質(zhì)不僅價(jià)格低，而且在很多循環(huán)泵體中都有長(zhǎng)期應(yīng)用實(shí)施的成熟經(jīng)驗(yàn)。但這種技術(shù)方案很長(zhǎng)一段時(shí)間受限于高導(dǎo)熱系數(shù)的冷卻水管，在模擬計(jì)算和實(shí)際測(cè)試中都發(fā)現(xiàn)，如果冷卻水管的導(dǎo)熱系數(shù)不夠，當(dāng)充電電流超過一定值后，不管循環(huán)泵中的冷卻液循環(huán)多快，熱量都不能有效的帶走，這就要求必須提高導(dǎo)熱水管的導(dǎo)熱系數(shù)。
陶氏公司研發(fā)并推出的SILASTIC? HTE5015-90U導(dǎo)熱硅橡膠，完美解決了水冷超級(jí)充電槍方案中的關(guān)鍵技術(shù)難題，即冷卻水管兼具高導(dǎo)熱系數(shù)與高強(qiáng)度、高韌性。
據(jù)了解，SILASTIC?HTE50105-90U導(dǎo)熱系數(shù)為1.5W/m·K，可以為600A電流的超級(jí)充電槍的電纜降溫并提供導(dǎo)熱保護(hù)。同時(shí)，該材料具有良好的物理特性和抗惡劣環(huán)境性能，可以用它來擠出導(dǎo)熱硅膠管，它具有高硬度和高強(qiáng)度可以直接與電纜絞合。同時(shí)，它又有足夠的柔韌性、足夠的使用壽命、耐高低溫性和耐冷卻液性等特性，最重要的是還有良好的電氣絕緣性，可以為超級(jí)充電槍提供長(zhǎng)期的保障。
除了線纜必須考慮發(fā)熱外，超級(jí)充電槍設(shè)計(jì)還需要考慮散熱問題。因充電端子在高功率工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，但受限于充電槍的體積和重量設(shè)計(jì)，目前很難用空氣冷卻解決散熱問題，此時(shí)大多需要使用導(dǎo)熱灌封膠取得良好的散熱效果。導(dǎo)熱系數(shù)4.0W/m·K的DOWSIL? TC-6040可以讓充電中過熱的充電槍快速降溫，既不會(huì)燙手，又能確保系統(tǒng)內(nèi)部的模塊，尤其是最重要的逆變器模塊長(zhǎng)期可靠。
另外，超級(jí)充電槍既要確保冷卻液不會(huì)漏，也要確保環(huán)境的風(fēng)霜雨雪不會(huì)進(jìn)到充電槍里面的的另一個(gè)重要因素是使用密封膠和密封圈。實(shí)踐證明，使用陶氏公司有機(jī)硅彈性體材料做成的密封圈和線束密封圈都取得了很好的防水效果。
為了滿足當(dāng)下快速升級(jí)的充電需求，陶氏公司自近年來打造了全面覆蓋充電槍、充電線纜和母線、充電樁、充電柜、快充功率元器件等應(yīng)用的一系列高性能有機(jī)硅解決方案。在向客戶提供多樣化材料選擇的同時(shí)，陶氏公司還為功率更高的DC直流快充電基礎(chǔ)設(shè)施制定專屬解決方案。
小結(jié)
好的材料是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是各種設(shè)施設(shè)備快速建設(shè)背后的保障?？梢哉f，在智能電動(dòng)汽車時(shí)代下，相關(guān)部件迭代升級(jí)背后，離不開以陶氏公司為代表的材料技術(shù)的支撐和賦能。對(duì)此，王焱也提到，電動(dòng)汽車帶來了很多新的市場(chǎng)機(jī)遇，在當(dāng)下市場(chǎng)此起彼伏的價(jià)格戰(zhàn)中，陶氏公司要做的就是貼近客戶、通過技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品不斷滿足客戶的新需求，幫助客戶“卷”出自己的特色，提升整體競(jìng)爭(zhēng)力。
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