「L2+800V」市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化，有機(jī)硅材料如何成為重要推手？

隨著規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，以及價(jià)格戰(zhàn)的愈演愈烈，新能源汽車(chē)定價(jià)逐步下探，并且越來(lái)越多配置正在滲透至10萬(wàn)~20萬(wàn)級(jí)別車(chē)型。

以ADAS為例，L2級(jí)別ADAS系統(tǒng)的市場(chǎng)占比在過(guò)去兩年中快速擴(kuò)張，尤其是在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用，已有成為標(biāo)配的趨勢(shì)。

根據(jù)乘聯(lián)會(huì)和科瑞咨詢(xún)?cè)?月18日聯(lián)合發(fā)布的《2024年2月汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)洞察報(bào)告》顯示，今年1-2月新能源乘用車(chē)L2級(jí)及以上的輔助駕駛功能裝車(chē)率高達(dá)62.5%。

在駕駛輔助功能普及的背后，大量感知傳感器如毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝像頭的技術(shù)迭代功不可沒(méi)。

那么，在降本增效的前提下，如何進(jìn)一步提升ADAS電子元器件的性能、穩(wěn)定性和安全性？從上游材料端賦能，愈發(fā)受到行業(yè)的關(guān)注。

今年3月舉行的慕尼黑電子展期間，陶氏公司展示了一系列面向ADAS領(lǐng)域的有機(jī)硅解決方案。其中，全球首發(fā)的陶熙? TC-6040導(dǎo)熱灌封膠，在導(dǎo)熱系數(shù)、低粘度、流動(dòng)性等方面皆有所突破，為ADAS客戶(hù)解決了目前在電子元器件組裝環(huán)節(jié)的顯著痛點(diǎn)。

01 高性能有機(jī)硅滿(mǎn)足ADAS市場(chǎng)需求

具體來(lái)看，市場(chǎng)對(duì)ADAS所用材料的主要訴求集中在哪些方面？在陶氏公司消費(fèi)品解決方案部門(mén)全球資深市場(chǎng)經(jīng)理王焱看來(lái)，如今在ADAS集成化、輕量化的設(shè)計(jì)理念下，對(duì)高導(dǎo)熱性和高密封性的有機(jī)硅材料需求將日益旺盛。

陶氏公司消費(fèi)品解決方案部門(mén)全球資深市場(chǎng)經(jīng)理王焱

首先，隨著ADAS器件的性能提升，如何快速高效地傳導(dǎo)熱量是至關(guān)重要的。尤其感知傳感器正在朝著小型化、運(yùn)用高算力芯片的方向迭代，在如此緊湊的結(jié)構(gòu)中，散熱性能對(duì)維持系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運(yùn)作極為關(guān)鍵。

針對(duì)這一需求，陶氏公司將陶熙? TC-6040導(dǎo)熱灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)提升至4.0W/m·K，在行業(yè)中開(kāi)創(chuàng)先河。為了進(jìn)一步提升導(dǎo)熱效果，陶氏公司還賦予這款新產(chǎn)品更為出色的流動(dòng)性，確保在ADAS各電子元器件緊密相連的結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)熱膠能夠順暢流動(dòng)到殼體間的縫隙中，將元器件完全浸潤(rùn)，以此支持導(dǎo)熱膠充分發(fā)揮導(dǎo)熱性能。

與此同時(shí)，正是由于全新的導(dǎo)熱灌封膠產(chǎn)品能夠進(jìn)入狹小空間進(jìn)而包覆微小器件，由此帶來(lái)更優(yōu)異的密封性，從而為ADAS提供更周全的防護(hù)。在不同環(huán)境下做到防水防塵，這對(duì)于使用條件嚴(yán)苛的ADAS器件十分重要。

除了全新推出的導(dǎo)熱灌封膠，其實(shí)陶氏公司很早就敏銳地捕捉到ADAS的市場(chǎng)潛力，推出了豐富的應(yīng)用于ADAS封裝的有機(jī)硅解決方案，涵蓋熱管理、嚴(yán)苛環(huán)境下的防護(hù)、電磁屏蔽、特種保護(hù)等使用場(chǎng)景。當(dāng)客戶(hù)需要對(duì)傳感器產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級(jí)時(shí)，陶氏公司致力于讓客戶(hù)在材料端無(wú)后顧之憂(yōu)，更經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)下一代傳感器的設(shè)計(jì)。

“精密線路板的涂敷工藝同樣離不開(kāi)有機(jī)硅的幫助，尤其當(dāng)下芯片越做越小，整個(gè)封裝中的管路和線路愈發(fā)精細(xì)，如果在惡劣環(huán)境下受到熱脹冷縮影響，將對(duì)器件的性能和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的隱患。”王焱介紹道，在線路板的高精密要求下，如果沒(méi)有合適的三防漆材料，當(dāng)器件熱脹冷縮后受到應(yīng)力作用后，極易導(dǎo)致三防漆斷裂。為此陶氏公司研發(fā)出先進(jìn)的基于有機(jī)硅的三防漆，適合在高精密的線路板上進(jìn)行涂敷，有效降低了極端溫度下的斷裂風(fēng)險(xiǎn)，支持駕駛輔助系統(tǒng)的高精密要求。

當(dāng)然在安全防護(hù)方面，除了三防漆之外，陶氏公司還能提供種類(lèi)豐富的墊圈、密封膠、粘接劑、凝膠等產(chǎn)品，為精密的電子元器件提供極致的防護(hù)，這些材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的市場(chǎng)考驗(yàn)，口碑良好，經(jīng)久耐用，如今隨著ADAS系統(tǒng)的滲透率攀升，迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)潛力。

總的來(lái)說(shuō)，有機(jī)硅憑借優(yōu)異的耐高低溫性能、耐候性、電氣絕緣性、生物相容性等特性，在ADAS器件封裝領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

作為全球領(lǐng)先的有機(jī)硅專(zhuān)家，陶氏公司在消費(fèi)電子領(lǐng)域有著成熟的有機(jī)硅導(dǎo)熱、灌封、防護(hù)等方案的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，如今將其應(yīng)用至ADAS，挑戰(zhàn)何在？對(duì)此，王焱認(rèn)為，相較于消費(fèi)電子，汽車(chē)電子對(duì)極端工況的要求更嚴(yán)格，并且需要在更長(zhǎng)的使用周期中，保證有機(jī)硅性能穩(wěn)定。陶氏公司在引入消費(fèi)電子方案的同時(shí)，會(huì)針對(duì)汽車(chē)工況進(jìn)行配方的調(diào)整和優(yōu)化，為汽車(chē)ADAS市場(chǎng)提供符合需求的高性能有機(jī)硅方案。

02 超充領(lǐng)域也不可或缺

新能源汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化階段，主機(jī)廠在駕駛輔助功能方面各放異彩外，圍繞800V超充快充的軍備競(jìng)賽已經(jīng)日趨激烈。當(dāng)800V的電子電氣架構(gòu)逐漸滲透至10萬(wàn)~20萬(wàn)級(jí)別車(chē)型，將極大程度改善消費(fèi)者的補(bǔ)能體驗(yàn)，緩解甚至消除新能源汽車(chē)使用過(guò)程中的里程焦慮。

“想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)階的快充體驗(yàn)，一方面要在車(chē)端的電子電氣架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)高壓化，支持600A以上的大電流傳輸，從而達(dá)到480kWh以上的充電功率。另一方面，充電樁的升級(jí)也是至關(guān)重要的”。王焱介紹道，超充充電樁對(duì)高功率輸出、快速冷卻、耐用可靠等性能的需求非常嚴(yán)格，材料的選擇則起到?jīng)Q定性的作用，尤其對(duì)于導(dǎo)熱、密封、絕緣、阻燃等指標(biāo)，需要在材料方面推出更先進(jìn)的解決方案，陶氏公司正在朝著這些方向，探索有機(jī)硅的性能進(jìn)階。

在充電設(shè)施領(lǐng)域，陶氏公司聚焦三大方向。首先是熱管理材料方面，陶氏公司提供包括填縫劑、粘接劑、非固化熱界面材料、浸沒(méi)冷卻液、凝膠和灌封膠等豐富的產(chǎn)品組合，來(lái)解決充電設(shè)施中的散熱痛點(diǎn)；在保護(hù)和裝配材料方面，陶氏公司提供包括粘接劑、密封膠和敷形涂層，為充電元器件提供全方位的防護(hù)；此外，陶氏還能提供彈性體、固體導(dǎo)熱硅橡膠和液態(tài)硅橡膠，支持絕緣、導(dǎo)熱等需求。

超充充電樁所承擔(dān)的功率更大、電流更高，在充電效率顯著提升的同時(shí)，系統(tǒng)的發(fā)熱量也大幅增加。普通的導(dǎo)熱系數(shù)為1-2W /m·K的導(dǎo)熱膠勢(shì)必?zé)o法滿(mǎn)足超充的導(dǎo)熱要求。而陶氏公司最新推出的陶熙? TC-6040導(dǎo)熱灌封膠，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到4.0W/m·K，可以讓過(guò)熱的充電槍快速降溫，既不會(huì)燙手，又能確保系統(tǒng)內(nèi)部的模塊正常運(yùn)行，尤其是最重要的逆變器模塊長(zhǎng)期可靠。當(dāng)充電時(shí)熱量極速上升，全新的灌封膠支持將熱量快速高效地從變壓器中傳遞出去，再通過(guò)液冷系統(tǒng)將熱量排出充電樁，確保整個(gè)充電過(guò)程不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而影響效率和安全。

提到液冷超充，這也是目前充電樁的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。液冷超充支持充電線設(shè)計(jì)更細(xì)，并且線纜和充電槍更輕巧，對(duì)消費(fèi)者更為友好。然而，液冷水管必須選用高導(dǎo)熱系數(shù)與高強(qiáng)度、高韌性的有機(jī)硅材料作為導(dǎo)熱管。如果導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)不到要求，當(dāng)充電電流超過(guò)一定值后，無(wú)論環(huán)泵中的冷卻液循環(huán)多快，熱量都不能有效的帶走，影響超充的正常運(yùn)行。

值得一提的時(shí)，陶氏公司為上述需求推出的SILASTIC? HTE50105-90U導(dǎo)熱硅橡膠，完美地攻克了這一技術(shù)難題。該產(chǎn)品最顯著的優(yōu)勢(shì)是具備更高的導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)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)，良好的物理特性和抗惡劣環(huán)境性能，使其可以用來(lái)擠出導(dǎo)熱硅膠管。高硬度和高強(qiáng)度則實(shí)現(xiàn)了直接與電纜絞合。此外，更良好的柔韌性、耐用性、耐高低溫性、耐冷卻液性、絕緣性等指標(biāo)，則為超級(jí)充電槍提供了長(zhǎng)期的保障。

03 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)迭代，新能源汽車(chē)跑馬圈地的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，取而代之是圍繞高質(zhì)量發(fā)展的下半場(chǎng)爭(zhēng)奪。L2+級(jí)別的ADAS功能、800V的高壓架構(gòu)以及配套的充電設(shè)施、更安全能量密度更高動(dòng)力電池等等，都將成為主機(jī)廠競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

結(jié)合上文介紹的陶氏公司優(yōu)異的有機(jī)硅產(chǎn)品系列，不難發(fā)現(xiàn)，在智能化、電動(dòng)化技術(shù)升級(jí)的背后，離不開(kāi)創(chuàng)新性材料的推廣和應(yīng)用。作為全球領(lǐng)先的材料科學(xué)公司，同時(shí)也是全球最大的有機(jī)硅生產(chǎn)商之一，陶氏公司一直以來(lái)致力于為行業(yè)帶來(lái)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的高性能有機(jī)硅解決方案。

“在有機(jī)硅領(lǐng)域，陶氏公司正在加大相關(guān)的研發(fā)和產(chǎn)能投入。去年6月，陶氏中國(guó)在張家港進(jìn)行了關(guān)于有機(jī)硅下游產(chǎn)品的項(xiàng)目擴(kuò)建，將進(jìn)一步提升產(chǎn)能，滿(mǎn)足市場(chǎng)增長(zhǎng)的需求。”王焱談道，陶氏公司對(duì)有機(jī)硅業(yè)務(wù)在中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展充滿(mǎn)信心，通過(guò)貼近客戶(hù)的需求，陶氏公司也將繼續(xù)在材料端堅(jiān)持創(chuàng)新，不斷優(yōu)化材料解決方案，賦能新能源汽車(chē)的進(jìn)階產(chǎn)品力。