EV充電インフラの需要は高い

スティーブン・ムーア 2020年7月24日

特殊化学会社ランクセスは、電気自動車のパワートレインにおける新たな用途に加えて、電気モビリティの充電インフラにおけるエンジニアリング熱可塑性樹脂の大きな可能性を見込んでいます。 さまざまなコンポーネントに関する要件は、主に電気電子 (E&E) 業界と自動車業界から派生しています。 「両業界は何十年もの間、当社のポリアミドとポリエステルの中核事業でした。そのため、当社は国際電気・電子産業および自動車業界の最も重要な基準と仕様を満たし、充電インフラでの使用に最適なカスタム材料をすでに提供できるのです。」 Lanxess ハイパフォーマンス マテリアルズ (HPM) ビジネス ユニットの E&E アプリケーション開発プロジェクト マネージャー、Sarah Luers 氏は次のように述べています。

Durethan ポリアミド (PA) と Pocan ポリブチレン テレフタレート (PBT) は、主に、ガレージやカーポートなどの充電プラグやソケット、充電ステーションやウォールボックスのコンポーネントに使用されるだけでなく、高電圧の誘導ワイヤレス充電システムのコンポーネントにも使用されます。電圧の電池。 電動モビリティの分野における標準化のレベルは現在も多くの分野で進行中ですが、ポリアミドとポリエステルはすでに、直流または交流によるバッテリー充電の分野で幅広い用途の可能性を提供しています。

非強化材料は主に充電プラグに使用されます。その理由は、高レベルの寸法安定性と表面品質を提供し、耐衝撃性があり機械的に堅牢であり、通電中の電子部品と接触する場合には難燃性化合物としても利用できるからです。 ルアーズ氏は次のように述べています。「一例として、ハロゲンフリーの難燃剤 PA 6 Durethan B30SFN30 があります。米国規格 UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.) に従って実施された可燃性試験において、この試験は最高等級の V-0 を達成しています。本体の厚さは0.75ミリ。」 ただし、ポリアミド 6 Durethan B30S は、必ずしも難燃性である必要がないプラグ ハンドルなどの薄肉部品に最適です。

充電電圧と電流がますます高くなっていることから、発生する熱を除去するための熱伝導性熱可塑性プラスチックもますます重要になっています。 ミネラルベースの Durethan BTC965FM30 および BTC77ZH3.0EF PA 6 コンパウンドはフィラー含有量が高く、充電プラグ付近のコンポーネントに最適です。 前者はハロゲンフリーの難燃性で、UL 94 テストで V-0 等級 (0.75 ミリメートル) を達成しています。 Durethan BTC77ZH3.0EF には特殊なミネラル充填物が含まれており、これにより、メートルおよびケルビンあたり最大 1.8 ワットのほぼ等方的な熱伝導率を達成することができます。 フィラー含有量が高いにもかかわらず、この材料は優れた伸びと加工特性を示します。

充電ソケットには通常、優れた耐火性、機械的強度、優れた拡張特性の組み合わせが必要です。 「これらの要件は、たとえば、ハロゲンフリー、難燃性、ガラス繊維強化グレードの Durethan BKV30FN04 PA 6 によって満たされます。これは、UL によって V-0 分類でもリストされています」と Luers 氏は言います。

充電ウォールボックスの潜在的な新しい用途には、カバーや構造コンポーネントが含まれます。 目に見える部品であるカバーは、容易に塗装可能で耐候性があり、耐紫外線性があるだけでなく、反りにくい傾向がなければなりません。 この要件プロファイルは、たとえば、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレート (PBT) の非強化ブレンドである Pocan C1203 によって満たされます。

ウォールボックスの取り付けシステムなどの構造コンポーネントの一般的な要件には、高い靭性と低い反り傾向と組み合わせた、高い難燃性、耐候性、耐クリープ性が含まれます。 「ここで選択した素材は、高度に強化されているため、非常に強度と剛性が高い Durethan BKV45FN04 です」と Luers 氏は言います。 ハロゲンフリーの難燃剤 PA 6 は 600 V (CTI A) の高電圧を示し、0.4 ミリメートルで UL 94 V-0 分類を達成しています。

もう 1 つの現在の開発トレンドは、車両バッテリーの誘導充電およびワイヤレス充電です。 ここで必要とされ、特に誘導充電コイルに対応する平らなフロアと車両パッドは、耐火性と機械的強度があるだけでなく、反りや高誘電性を示す傾向が低い材料で作られている必要があります。強さ。 また、この材料は耐光性と耐候性があり、その特性は -45 ～ +125 °C の温度範囲にわたって非常に安定している必要があります。 フロアプレートに使用できる素材の 1 つは、ガラス繊維とガラスボールで強化されたポリアミド 6 デュレタン BG30XFN01 です。 優れた流動性を示し、非常に強度が高く反りにくい性質を持っています。 試験本体の厚さ0.75ミリメートルのV-0でUL 94試験に合格します。 また、紫外線や水にさらされる屋外用途での使用を目的とした UL f1 リストも取得しています。

HPM は、電気モビリティの充電インフラストラクチャで使用されるコンポーネントの開発チェーン全体に沿って顧客をサポートします。 サービスには、アプリケーション固有の材料の開発と処理の最適化が含まれます。 このパッケージには、CAE シミュレーション、金型フロー計算、さまざまな完成部品テストなどのコンポーネント設計時のエンジニアリング サービスも含まれています。 「当社では、IEC 60695-2-13 に準拠した白熱ワイヤー試験など、耐紫外線性と火災挙動に関する規格準拠の試験も実施しています」とルアーズ氏は言います。 サービス範囲には、IEC 60243-1 に準拠した絶縁耐力などの電気試験も含まれます。

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