新能源汽車補(bǔ)貼政策從2016年開始退坡，同時提出動力電池高能量密度路線。近期接二連三的電動車自燃事件，引發(fā)了大眾對于電動車安全的進(jìn)一步關(guān)注。7月5日，由蓋世汽車主辦的2019新能源動力電池安全技術(shù)論壇在上海舉行，戈爾科技亞太區(qū)市場高級經(jīng)理陳恩澤就電池包創(chuàng)新解決方案進(jìn)行了主題演講，內(nèi)容如下：
陳恩澤：
新能源汽車?yán)?，動力電池從電芯到模組到電池包，電池包關(guān)系到整個新能源車?yán)m(xù)航歷程和安全性。戈爾電池包空間更小，做了大量工藝上的投入。
在介紹開始之前，我想做一個小小的調(diào)查，不知道有多少的嘉賓，有聽說過戈爾公司的？有了解過戈爾公司的？非常的少，寥寥無幾，那說明我今天來對了，今天應(yīng)該和大家好好介紹、分享一下。再問一下，有多少的朋友，有聽說過一個叫Gore-Tex面料的產(chǎn)品，喜歡戶外運(yùn)動的朋友有沒有？比剛才要多很多。
很多的嘉賓和朋友不是了解戈爾公司，先介紹一下，戈爾公司是1958年創(chuàng)立在美國公司，由戈爾夫婦創(chuàng)立的一家私人企業(yè)。到今天正好61年的時間，戈爾公司實(shí)際上是一家基于含氟聚合物，尤其是膨體聚四氟乙烯這種特殊材料，可以叫材料應(yīng)用解決方案的科技公司，所以我們是基于特種材料的終端解決方案企業(yè)。
經(jīng)過60年發(fā)展，已經(jīng)成長成為一家全球性企業(yè)，在全國范圍內(nèi)已經(jīng)有超過一萬名的同事，去年年銷售額是37億美元，是一家中等的跨國公司。戈爾公司由于獨(dú)特的、寬松的工作環(huán)境，把員工體驗(yàn)放在首位的企業(yè)文化，所以連續(xù)數(shù)十年獲得“全球百家最佳工作場所”的稱號，連續(xù)20年獲得這樣一個稱號，正是基于這樣的工作環(huán)境和企業(yè)文化，使得我們公司的同事、伙伴們，把產(chǎn)品和技術(shù)放在第一位，致力于開發(fā)最好的產(chǎn)品，不求最大，但求做的更好。
同時，我們堅持適用性原則，確保產(chǎn)品和技術(shù)，真正適用終端客戶的應(yīng)用需求。我們常常說最好的不一定是最合適你的，而合適你的不一定是最好的。而我們的目標(biāo)是讓最好的技術(shù)和產(chǎn)品，同樣成為最適合你的技術(shù)和產(chǎn)品，正因?yàn)槿绱宋覀兛梢宰院赖恼f我們是一家盡管規(guī)模不是那么大，但是我們是一家全球領(lǐng)先的科技創(chuàng)新企業(yè)。
我們的專長是含氟聚合物和膨體聚四氟乙烯為主的材料解決方案，這個獨(dú)特的材料可以應(yīng)用在非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，包括汽車行業(yè)在內(nèi)的各種工業(yè)領(lǐng)域，以及剛才提出的戶外運(yùn)動品中鼎鼎大名的Gore-Tex面料，以及可以用在植入人體的各種人工血管，各種心臟和動脈支架。
那么戈爾的產(chǎn)品，不光可以保護(hù)人體的心臟，也能保護(hù)汽車的心臟。戈爾的產(chǎn)品應(yīng)用方案，應(yīng)用在汽車行業(yè)歷史已經(jīng)有好幾十年的歷史。
前幾天剛剛參加全球新能源汽車大會，我們感受到汽車的電動化趨勢大勢所趨，而且是必將快節(jié)奏到來?？梢哉f，未來的汽車，零部件，關(guān)鍵組成部門，現(xiàn)在更多的是機(jī)械的，主要是機(jī)械零件組成為主。慢慢過渡到以電子元器件組成為主，未來的汽車更多是移動機(jī)器轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿拥碾娖?。既然是電器，對環(huán)境的敏感性就更高，對水、外界溫度、壓力的變化會更加的敏感。
那么必須有更好的防護(hù)措施，而戈爾的專長是提供各種的汽車防護(hù)的解決方案，就像我們的Gore-Tex面料一樣，我們可以保障我們的人在惡劣的環(huán)境當(dāng)中始終處在最舒適最安全的狀況，可以應(yīng)對各種戶外極端情況的挑戰(zhàn)，同樣我們的汽車防護(hù)產(chǎn)品可以保障我們的汽車、電子元器件在各種惡劣環(huán)境中依然可以穩(wěn)定有效的運(yùn)行。
我們現(xiàn)有的一些汽車應(yīng)用相關(guān)，特別是新能源汽車相關(guān)的應(yīng)用解決方案，主要是防水透氣的產(chǎn)品，可以用來保護(hù)汽車電子元器件，同時可以平衡元器件里面的壓力，讓汽車?yán)锩娴母鞣N電子元器件可以使用壽命更長，更耐久。
戈爾有什么樣的產(chǎn)品和創(chuàng)新解決方案用在新能源汽車產(chǎn)品動力電池上？接下來跟大家分享的戈爾全新的我們叫做電池包低壓防護(hù)產(chǎn)品，英文叫做Low pressure evacuation vent LPEV，這樣的一個創(chuàng)新電池包防護(hù)產(chǎn)品，可以使得電池包的設(shè)計更加靈活、自由，同時讓整個電動汽車動力電池運(yùn)行更可靠更持久。
無論是主機(jī)廠還是電池包的集成制造商，現(xiàn)在都在致力于生產(chǎn)尺寸更小，重量更輕的電池包的同時，可以使里面的元器件有更好的保護(hù)，避免受到惡劣環(huán)境的侵害。比如說水、車用液體，灰塵以及各種污物，同時要管理好各種駕駛條件下的故障的發(fā)生，或者是單個電池和模組熱失控的影響?；趹?yīng)對這些挑戰(zhàn)，未來電池的設(shè)計可以支持電動車跑得更遠(yuǎn)，跑的更持久。
現(xiàn)在主機(jī)廠和電池包的系統(tǒng)集成制造商有了新的選擇，就是有了一個小小的低壓防護(hù)產(chǎn)品，有了這么一個小小的神器可以讓我們的電池包設(shè)計更加靈活自由，那么它到底是怎么樣一個小小的神器呢？
本質(zhì)上講，戈爾的低壓產(chǎn)品是有膜法的膜閥，第一個是膜是薄膜的膜，就是戈爾獨(dú)特的以膨體聚四氟乙烯特種材料制造的一個薄膜，而且是柔性的彈性的一個薄膜。
第二個是膜閥的閥，是閥門的意思，保護(hù)電池包防水、透氣、平衡壓力，以及可以保持電池包低壓的一個透氣閥或者是呼吸閥。
我們的產(chǎn)品有兩大主要的亮點(diǎn)，首先是用特種的膨體聚四氟乙烯的柔性透氣膜，在目前汽車電子很多部件上面都有因?yàn)闉榱朔浪推胶鈮毫Γ加邪惭b透氣閥或者是呼吸閥，而這個透氣閥和呼吸閥往往就是用了傳統(tǒng)意義上的膨體聚四氟乙烯這種材料，因?yàn)檫@種材料它有非常獨(dú)特的特點(diǎn)：
一方面可以防水，耐水壓非常的高，同時獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，可以讓透氣量也非常大，所以是非常適合做這樣的一個透氣和呼吸的一個裝置，可以讓這個元器件在很好的保護(hù)的同時可以迅速的平衡內(nèi)外壓力，讓密封可以長期可靠有效，但是因?yàn)榕蝮w聚四氟乙烯它獨(dú)特的特性，是不能夠伸縮的，它是沒有彈性的，只能是以固定的形態(tài)固定在電子元器件上面，但是戈爾最新的創(chuàng)新解決方案就是用獨(dú)特的3D折疊的技術(shù)，可以讓這個沒有彈性的透氣膜變得有彈性，可以擴(kuò)張也可以收縮，而且這個擴(kuò)張和收縮可以重復(fù)上千次，上萬次，這是我們產(chǎn)品第一個亮點(diǎn)，一個獨(dú)特的透氣膜，同時這個膜本身仍然具備傳統(tǒng)透氣和呼吸膜防水透氣和平衡壓力的功能。
另外，并不是單單賣膜，我們的產(chǎn)品是一個膜和塑料結(jié)構(gòu)的組成，這個塑料結(jié)構(gòu)實(shí)際上也是專利設(shè)計，里面有非常獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得柔性膜發(fā)揮獨(dú)特的作用。
那么獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計有什么樣的好處？可以使得當(dāng)電子元器件特別是我們的電池包內(nèi)部壓力達(dá)到一定的水準(zhǔn)，其實(shí)也不是特別大，稍微偏高，2.5kPa的時候，這個裝置就會打開產(chǎn)生這個旁路，可以讓電池包內(nèi)外迅速連成通路，可以讓里面產(chǎn)生的壓力快速釋放，同時由于柔性膜的特點(diǎn)，壓力釋放完以后可以迅速的回復(fù)到原狀，繼續(xù)起到常規(guī)的透氣防護(hù)的一個功能，所以我們的解決方案是集合了傳統(tǒng)防水透氣閥，以及可以在過壓的情況下，保護(hù)電子元器件免受壓力侵害的一個二合一的一個裝置。
剖面圖可以看到，一個連接進(jìn)入電池包腔體的嵌入螺紋有一個孔洞，孔洞上覆蓋了戈爾獨(dú)特的膨體聚四氟乙烯柔性薄膜，這個薄膜具有傳統(tǒng)的透氣膜的優(yōu)勢，它可以防水，防塵、防污，同時有非常大的透氣量，所以它可以快速的平衡內(nèi)外的壓力，所以它具備常規(guī)的透氣功能。
同時由于這個柔性膜的特點(diǎn)，當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生過壓大于2.5kPa的時候，柔性膜就像氣球一樣可以鼓起來，可以撐開，通過這個結(jié)構(gòu)的設(shè)計，迅速產(chǎn)生兩個旁路地讓電池包內(nèi)部、外部建立了氣體通道，這個通道氣流兩非常大，可以快速的將腔體內(nèi)的過大壓力快速釋放掉，釋放完畢以后，這個柔性膜就可以迅速的恢復(fù)原狀，重新恢復(fù)到緊貼這個孔洞的這個狀態(tài)，繼續(xù)對電池包內(nèi)部的關(guān)鍵電子元器件起到保護(hù)的作用，所以這是一個獨(dú)特的設(shè)計，關(guān)鍵就是這個柔性的，可以伸縮的透氣薄膜，這個薄膜是戈爾的專利，也可以說是全球唯一一個擁有這種功能的可以伸縮的透氣薄膜產(chǎn)品。
低壓防護(hù)產(chǎn)品或者叫擁有膜法的膜閥，可以滿足汽車在不同的駕駛條件下的使用，在正常駕駛條件下，電池包內(nèi)部的壓力是很均衡的，也比較穩(wěn)定，那么在嚴(yán)苛的駕駛條件下，電池包在急加速、急減速或者是在海拔以及溫度發(fā)生巨大變化的時候，我們的產(chǎn)品也可以保證電池包的穩(wěn)定運(yùn)行。
值得一提的是，當(dāng)電池包里面的電芯，模組發(fā)生熱失控的時候，以及在整個系統(tǒng)發(fā)生熱擴(kuò)散，我們的產(chǎn)品仍然有獨(dú)特的保護(hù)功能，可以讓我們的電池包處在穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
為什么這么一個小小裝置可以起到這么大的作用？在正常駕駛條件下，的產(chǎn)品所起的作用是常規(guī)透氣功能，不需要管理過壓，因?yàn)槔锩娴膲毫Σ]有擴(kuò)大，是很均衡的，所以能夠?yàn)槊舾械碾娮釉骷峁┛煽康姆雷o(hù)，當(dāng)這個嚴(yán)苛的駕駛條件產(chǎn)生的時候，當(dāng)電池包的過壓產(chǎn)生的時候，可以開啟打開旁路的功能，可以保障電池包沒有過壓，電池包始終處于低壓狀態(tài)。同時當(dāng)這個單個電池或者是模塊發(fā)生熱失控的時候，常規(guī)的控制功能已經(jīng)無法滿足對電池包功能保護(hù)的作用，所以必須要依靠我們的個過壓保護(hù)的功能讓這個電池包內(nèi)熱失控電芯模組產(chǎn)生的有害氣體或者是壓力，能夠迅速的釋放，那么從而為敏感電子元器件提供保護(hù)。
當(dāng)整個系統(tǒng)發(fā)生熱失控的時候，這個時候電池包的溫度急劇的增加，壓力也急劇的增加，產(chǎn)生大量的有害氣體，那么這個時候我們的產(chǎn)品還設(shè)計了一個薄弱點(diǎn)，當(dāng)溫度升高的時候，在這個薄弱點(diǎn)上面，會快速的熔化，使整個的膜閥快速的脫落，使電池包快速形成一個較大的孔洞然后能夠一次性快速的排出因?yàn)闊崾Э厮a(chǎn)生的這個壓力以及有毒的氣體，從而讓我們的駕駛員和乘客能夠安全的撤離我們熱失控的這個車輛，所以這是我們的低壓防護(hù)保證的獨(dú)特之處。
最后回顧一下產(chǎn)品的基本特性，由于擁有防水透氣膜，具備傳統(tǒng)的防水透氣的功能，透氣量是在1.2kPa的壓力情況下，每小時有35升的透氣量，作為一個塑料薄膜，這是一個非常大的透氣量。
在緊急情況下，因?yàn)槿嵝钥梢詳U(kuò)張的功能，產(chǎn)生旁路可以帶來每小時三萬升的一個透氣量，這可以非?？焖俚呐判沟舢?dāng)熱失控或者是壓力過大的時候，電池包內(nèi)的壓力，使這個電池始終處于低壓的狀態(tài)。
同時，防水能力也非常強(qiáng)，在30kPa的情況下，可以支撐30秒鐘而沒有水的進(jìn)入，同時這個膨體聚四氟乙烯的材料它是一個特種的高分子的材料，它在非常寬泛的溫度范圍內(nèi)都將保持它的功能，在零下40度到正90度的這個區(qū)間內(nèi)，彈性、透氣、防水的功能都將得到很好的保持，這是膨體聚四氟乙烯材料的一個獨(dú)特之處。這個溫度范圍可以說滿足了幾乎所有的汽車駕駛的場景。
最后，因?yàn)槭擒囉玫模运恼麄€材料，整個部件的阻燃等級也非常高，達(dá)到UL94V0的個阻燃等級。
總結(jié)一下，正是因?yàn)楠?dú)特的帶有柔性薄膜的特殊工程設(shè)計的低壓防護(hù)產(chǎn)品，LPEV Low pressure evacuation vent，我們產(chǎn)品對電池包提供可靠的零部件的防護(hù)，同時還有一個更重要，或者是說讓大家眼前一亮的獨(dú)特的價值，因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品可以讓電池包內(nèi)部始終處于低壓狀態(tài)，那么就對我們的電池包的設(shè)計帶來了更多的想象空間，現(xiàn)在我們的電池包通常是用金屬或者是復(fù)合材料，為了達(dá)到一定的強(qiáng)度，或者是為了抵擋、支撐電池包內(nèi)較大的壓力的要求，所以往往用金屬或者是復(fù)合材料并且有一定的厚度，那么如果說有這樣的低壓保護(hù)裝置，可以讓電池包內(nèi)部始終處在非常低的壓力狀態(tài)，我們說低于2.5kPa這樣的一個低的壓力的狀態(tài)，是不是我們就可以選用更輕質(zhì)的，可以選用更薄的材料來做這個電池包呢？因?yàn)閴毫υ诘蛪悍秶?，無需通過電池包的殼體來支撐內(nèi)部壓力，這樣是不是可以讓電池包設(shè)計更加靈活呢？我相信這將是無論是主機(jī)廠還是電池包商的無限的想象空間，我們在電池包低壓防護(hù)產(chǎn)品讓我們未來的設(shè)計更加靈活、自由。
這個產(chǎn)品是戈爾的創(chuàng)新產(chǎn)品，今年5月份剛剛在德國的斯圖加特電池展上全球首發(fā)，首發(fā)以后很多主機(jī)廠，特別是歐洲企業(yè)有非常大的關(guān)注和青睞。今天借著蓋世汽車論壇的特殊場合，也是第一次對中國的客戶做詳細(xì)的介紹。
我們相信，和各位業(yè)界的同仁一起努力，可以為中國的新能源汽車的技術(shù)進(jìn)步，共享既是小小，同時也是大大的貢獻(xiàn)，讓我們的電池包更加的耐久、安全。
（轉(zhuǎn)載）
