电动汽车的介电冷却剂和弹性体稳定性

电动汽车（e-mobility）是一个快速发展的行业，得益于新材料，它预示着充满创新的未来，特别是在能源、电池和热管理设计领域。一些公司正在为用于组件冷却的新型材料铺平道路，旨在在最低工作温度下实现最高效率。

目标是确保过渡到混合动力和电池电动汽车的客户能够充分利用具有增强功能的系统关键密封组件的功能，例如感应密封完整性或在电池垫圈中局部保持电荷。该领域的新材料必须符合比以往任何时候都更严格的法规。

一个亟待解决的问题：电动汽车中的热管理

电动汽车不仅仅包括汽车牵引行业。其作用范围更广，包括电池问题、组件热管理、密封系统等。在这些类型的解决方案中，大量使用电气元件，因此需要为零件提供足够的冷却系统。换句话说，必须为所用的各种部件设计合适的选择性热管理系统。热交换器目前用于传统的冷却方法。电气元件的直接冷却可以很快显著降低项目的复杂性，并有助于减少电路的重量和体积，以及显著提高温度稳定性。具有介质流体（主要是矿物油）的直接液体冷却系统特别令人感兴趣，尤其是在高压变压器中。全氟聚醚具有低粘度和不易燃性，是目前电子迁移的主要焦点。也使用硅油和籽油。

随着车辆电气化和电力电子技术变得越来越普遍，许多公司正在将生产重点转移到这一领域。

材料之间的正确平衡

许多制造商通常不会谈论其材料的密度和硬度。这些参数极大地影响了汽车的重量。因此，不应只关注导热性，而应关注材料所有特性和性能的平衡。从各个角度来看，只有这样才能获得最佳结果。对于这些导热材料，一些公司正在关注热界面材料。它们用于电池模块或电池系统，基本上作为简单的板或外壳，并通过有效地冷却电池来帮助从主要来源吸走热量。因此，它结合了电池的导热性和冷却系统的效率。这种用于车辆的解决方案与使用冷却剂的解决方案和使用空气的解决方案明显不同。还有其他类型的冷却剂，其中电池完全浸没在一种介电透镜中。在这种情况下，温度控制取决于这一事实，并且不需要任何热交换器的存在。

安全

主要的安全因素是预防，尤其是防止着火和发展火焰。安全必须是最大的，必须涉及车辆、司机和乘客。材料必须具有一定的耐化学性，因为电池放置在液体中，整个区域的密封必须用弹性体密封。一些公司正在对与不同材料接触的介电液体进行连续实验并进行精确分析。从这些测试中，可以确定哪种类型的聚合物或弹性体最适合密封这些液体。即使在模拟阶段，也要控制的一个重要参数是热老化。材料在最高温度（例如，150°C）和最低温度（例如，–40°C）下进行测试，即使在实践中，实际工作温度范围约为 60˚C。根据这个假设，没有必要使用耐温高达 250˚C 的材料，但它们必须保证在较低温度下的完美功能，没有任何衰减。当橡胶冷却到 –40˚C 时，它会变得非常坚硬和易碎。再次加热时将不再有效。热老化正是基于这种可能性。还有化学老化。在测试结束时，比较材料在浸入这些流体之前和之后的物理特性。通过这种方式，可以评估体积和重量的任何变化。他们还检查张量属性和压缩的泄漏或变化。测试结果将说明哪种材料是最好的密封剂。一般来说，主要目标是将电池保持在稳定的温度。所以，需要冷却或加热电池系统以使其始终保持在相同温度的系统，以保持其高效率。该范围通常在 40°C 和 60°C 之间。低温对锂电池没有多大帮助，一般来说，它们放电得更快。

至于系统的组成部分和关键部件，制动系统的演变已经缓慢而稳定了近两个世纪。今天，我们正处于这项技术的转折点——即钢丝制动器。在一级方程式赛车中，“线控制动”这个名称在制动踏板之间建立了物理断开连接，该装置实际上以机械方式施加车辆的制动力。换句话说，物理连接被传输的电信号取代。从可持续性的角度来看，这种新方法除了实现全自动化外，还具有许多优势。例如，该系统不需要有毒流体，从而产生更生态的解决方案。这种简化大大减轻了重量，从而有助于减少 CO 2排放。要了解其中的区别，空的助力器平均重量约为 4.5 公斤，电液助力器的平均重量为 2.5 公斤，而钢丝制动器的重量仅为 1.5 公斤。有了它，还有能量回收，这在电动和混合动力汽车中非常重要。事实上，车辆在刹车时产生的动能可以用来给电池充电。更有效的制动方法可以减少维护。由于能够通过传感器监控刹车片磨损，受控制动可确保更长的刹车寿命。还可以预先安排维护，以消除驾驶时发生故障的风险。最后，汽车制造商也有优势。“线控制动”系统高度灵活，这意味着它可以轻松适应不同的车型和级别，同时其软件元素也很灵活，因此可以传递更多信息，为客户提供更大的利益。例如，可以从制动系统中获取数据以对汽车进行实时更新，从而允许根据输入到汽车管理系统中的数据更改驾驶特性。显然，线制动技术的成熟还需要一段时间，但随着行业朝着电气化标准迈进，它将成为全自动化道路上的关键组成部分。

审核编辑 黄昊宇