当前,中国半导体、新能源汽车等产业的发展正如火如荼。
半导体与新能源汽车的发展,推动了众多产业链条的机会。深耕中国市场的霍尼韦尔,见证并参与了这一发展良机。在2023慕尼黑上海电子展上,霍尼韦尔携导热界面材料亮相现场。
“霍尼韦尔秉持深耕中国谋求长期发展的理念,贯彻‘东方服务东方’的战略,以本土创新推动增长,共同研发下一代产品,推动众多领域的可持续发展和数字化转型。导热界面材料和Hydranal新一代醛酮试剂正是霍尼韦尔在众多本地化战略中所聚焦的代表领域。” 霍尼韦尔高性能材料部副总裁兼亚太区总经理张立对新材料在线表示。
以高可靠性导热打入新能源汽车
新能源汽车迅速发展,其复杂的运行工况及电子化程度的提升,带来热管理的挑战。数据显示,包括空调、电子的热管理,每一辆电动车的热管理费用为1,000美金。
据介绍,霍尼韦尔的导热界面材料业务从半导体导热领域拓展至多个领域,新能源汽车领域是其中之一。针对新能源汽车热管理市场,霍尼韦尔积极布局。
张立指出,新能源汽车市场作为高速发展且需求巨大的新兴市场,在造车势力及资本的高度关注下,同业竞争十分激烈。而车载电子设备的迭代是新能源汽车发展的必经之路,是车企提升客户体验感,提高自身竞争优势的一大法宝。
“比如自动驾驶或其他的电子技术,会用到大量的高速运算芯片,而高速运算的芯片发热量大,对散热需求大,霍尼韦尔的导热界面材料可以满足新能源汽车对于高散热的要求。” 张立说道。
据了解,汽车对于散热材料的稳定性与可靠性要求十分严格,不允许任何安全风险出现。必须保证汽车芯片热量完全散掉,否则可能引起整个电子系统失效,如果在高速公路上出现该问题,将带来致命的隐患。
深耕“芯片级”导热解决方案技术制高点,霍尼韦尔对应对新能源汽车热管理的严格要求显得信心十足。
张立表示,霍尼韦尔最初从半导体材料领域转入导热界面材料行业,为世界上顶级的半导体客户提供导热材料。随着芯片制程的进步,芯片的散热问题逐渐变得严峻且重要。霍尼韦尔率先为芯片行业的客户开发了一系列高可靠性的相变材料,用于解决CPU/GPU的主芯片的散热问题。
据了解,除了芯片,导热界面材料在汽车可用于动力总成(燃油车不包含动力总成)、电控系统、车联网等三大板块。
“霍尼韦尔针对新能源汽车电子化的快速发展做好了充分的准备,我们和新能源汽车行业领先的客户保持紧密的沟通和长期的配合,已经拥有了满足新能源汽车最新导热性能要求的成熟热界面材料解决方案,能满足客户对长期可靠性的严苛要求。另外,我们也在提前布局,积极开发下一代车载热界面材料。”张立谈到。
提前布局应对更多散热挑战
数据显示,电子器件工作温度每下降10℃,其寿命增加一倍,温度每升高10℃,则寿命缩短一倍。电子器件热管理是其健康运行的关键。
这意味着,消费电子、通讯、数据中心、AI、新兴清洁能源等诸多领域也拥有巨大的热管理需求。
张立认为,未来5-10年,现代半导体电子行业不断向更高功耗、更多集成功能和小型化方向发展,这导致电子器件的功率密度剧增,热流密度也在不断增加,散热的问题更加突出,相应的更高散热性能,更高可靠性,更高效自动化的导热界面材料的需求会不断的提升。
“霍尼韦尔将继续跟进市场的发展。”张立表示,依托强大的本土研发能力,霍尼韦尔能够为不同行业和不同客户的不同应用场景提供最切合实际的解决方案,满足市场及客户的实际需求,解决客户面临的散热难题。
张立介绍道,如今,霍尼韦尔热界面材料业务形成了相变化材料、导热垫片、导热硅脂、单(双)组份Hybrid导热凝胶四大产品。
相变化材料为四大产品中的核心,其在室温下为固态,经过加热后软化,可以完全填满接触表面的间隙。在很薄应用厚度的条件下,表现出高可靠性,长期使用无泵出风险。应用于消费电子、功率控制单元、逆变器、服务器、固态硬盘、路由器等领域。
据了解,当前中低端IGBT采用的是普通硅脂和高性能硅脂,高端IGBT则采用相变化材料。
导热垫片产品则具有优异的可压缩性,兼顾低残余应力且方便贴合施工,还具备天然粘性,无需增加影响导热性能的胶粘剂,是消费类电子产品、电信和网络服务器、汽车电子、功率设备和模块、半导体逻辑电路与存储器等领域的导热材料解决方案。
张立介绍道,霍尼韦尔的导热硅脂产品则具有导热性好、简单易用、用途广泛等优点。该产品黏度低、触变性好,适合于点胶、丝网印刷、网板印刷等大规模生产;导热凝胶具有出色的长期热稳定性且很柔软,可用于填补接触间隙,适应自动化生产。其特有聚合物基体与导热粉料之间的良好结合力,减少了存储过程中的油粉分离问题。
“近几年,霍尼韦尔导热界面材料业务的年均增长速度超过30%,证明了市场对于霍尼韦尔导热界面材料的认可。”张立表示,针对未来的上述应用领域导热需求,霍尼韦尔已经提前展开全面布局,投入了大量优质的研发资源和行业的领先客户一起合作,开发能应对未来散热挑战的导热界面材料解决方案。
破局电解液测试难题
针对新能源汽车行业,除了聚焦热管理,霍尼韦尔还推出动力锂电池材料水分测试解决方案。“霍尼韦尔研究化学品作为分析试剂领域的全球领导者,在锂离子电池材料检测领域积累了大量经验和数据。” 霍尼韦尔电子材料及化学品事业部亚太区总经理程炜对新材料在线表示。
据了解,动力锂电池的水分含量关乎安全与能效问题。因此,在锂电池的生产过程中,对其水分含量要求在数百PPM,甚至小于20PPM即百万分之二十以下。
作为锂电池的四大关键材料之一,电解液的水分含量必须控制小于20PPM。
程炜介绍道,锂电池电解液中的锂盐会和水反应,造成锂盐被分解,降低锂电池效能;另外,水与锂盐反应后生成氢氟酸,会腐蚀电池,使电池鼓包,为电池带来很大的安全隐患。
精准控制电解液的水分含量十分重要。而控制水分,首先要精准的测定出水分。
程炜表示,普遍的电解液水分检测采用的是卡尔·费休(KF)库伦法滴定,KF试剂含醇,可以使碘与样品中的水进行1:1反应,进而准确地测试样品中的水分含量。
不过,为了提高电池能量密度,增加电池容量,电解液常采用LiBOB、LiBDFB、VC、FEC等化学质性十分活泼的添加剂。醇会与添加剂发生副反应,导致漂移增加,滴定终点延迟或消失,从而使得含水量结果出错。
“复杂电解液的水分测试已经困扰锂电池行业很多年。” 程炜表示,作为分析试剂领域的全球领导者,霍尼韦尔深耕KF试剂领域40余年。2022年,推出Hydranal新一代无醇、无吡啶、无氯仿、无咪唑试剂。
程炜介绍道, Hydranal新一代醛酮试剂加入了一种磺酸类物质,可以有效抑制本生反应,保证试剂中的碘与水进行1:1的反应,进而保证试剂测试的准确性;同时用乙腈溶剂代替醇溶剂,能有效抑制副作用。可有效检测醇敏感的各种挑战性样品,确保高度一致的检测结果。
值得一提的是,新配方不含CMR(致癌、致突变和生殖毒性)物质或卤代烃,对人体而言较为安全。
除了动力锂电池电解液,锂电池作为储能的主流电池路线,是霍尼韦尔重点关注的领域。程炜表示,随着客户对储能效率要求越来越高,含硼电解液是未来电解液的大势所趋,这将是Hydranal新一代醛酮试剂的机会所在。
“霍尼韦尔非常看好中国的储能市场,也非常看好锂电池储能系统成为未来的重要解决方案,所以我们也会在储能电池领域提前布局。”程炜表示。
据了解,Hydranal新一代醛酮试剂不仅适用于锂电行业,而且适用于化工、制药、油品领域。
“霍尼韦尔依托先进的研发中心和实验室,不断投入研发经费和技术力量,推出符合市场需求的新产品和新技术。同时,霍尼韦尔对试剂质量也非常重视,通过严格的质量控制和检测流程,确保试剂的质量稳定性和一致性。”程炜最后表示。
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !