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塑料推動電動汽車和自動駕駛汽車的進步
導讀：業內普遍存在一種誤解，認為電動汽車的零部件更少，特別是移動零部件，更容易設計和制造，因此，這一細分市場的進入門檻比傳統的內燃機驅動汽車低得多。然而實際上全電動驅動鏈帶來了大量的工程挑戰，尤其是在電機和電池冷卻和車輛內部加熱方面
【塑料機械網 市場速覽】 業內普遍存在一種誤解，認為電動汽車的零部件更少，特別是移動零部件，更容易設計和制造，因此，這一細分市場的進入門檻比傳統的內燃機驅動汽車低得多。畢竟，任何人都可以買一些電池和發動機連接起來，冷卻也非常容易，所以不需要任何前置進氣口，剎車也更簡單，因為可以反向轉動電機來幫助減速，對嗎？
根據中國初創電動汽車制造商Byton的技術官David Twohig的說法：“電動汽車非常、非常難做。”事實上，與ICEV相比，成功做電動汽車更具挑戰性。Twohig在于2010年和2012年亮相的日產Leaf和姊妹車雷諾Zoe的開發中發揮了關鍵作用，因此有權受到認真對待。Byton由寶馬和日產的前高管共同創立，近期在南京建成了一家產能為30萬輛/年的工廠。
Twohig在陳述他的情況時承認，任何人都可以購買電池，但需要保護電池不受側面沖擊的影響，比如與電線桿的碰撞，當然，車內的人也不例外。有趣的是，電池比人體更敏感，只能吸收60克的力，而司機或乘客只能吸收80克的力。因此，這對材料的選擇和沖擊區的設計具有重要意義。考慮到輕量化的重要性，由熱塑性復合材料構建的蜂窩狀結構破碎區可能是一個可行的解決方案。通過用碳纖維和玻璃纖維增強復合材料取代電池外殼頂部和底部使用的鋁或鋼，將實現進一步的輕量化。
全電動驅動鏈帶來了大量的工程挑戰，尤其是在電機和電池冷卻和車輛內部加熱方面
根據Byton的Twohig的說法，電動汽車實際上更難冷卻：“電動汽車的運行溫度為60攝氏度，而ICEV的運行溫度為105攝氏度，但即使在低速情況下，你也需要移動大量的空氣來對電動汽車進行熱管理。”Twohig指出，電動汽車在冬天更難加熱，因為沒有余熱(實際上電池也需要加熱)，而且在夏天也更難冷卻。其結果是：電動汽車需要更大的進氣口，而塑料是在車輛前部創造開口的理想材料。為了啟動，保險杠后面應該安裝四到五個無刷散熱器風扇，為塑料部件提供更多的機會。Twohig說：“電動汽車需要加熱泵，而在一個良好的電動汽車冷卻系統中，組件的數量要多出30-40%。”
談到減速，一輛2噸重的SUV電動汽車需要1300千瓦的巨大能量來剎車，而牽引電機只產生大約500千瓦的功率。因此，電動汽車需要一個真空獨立的機電制動助推器，由車輛的主電池供電，并通過12V系統與后備電池耦合，以防電池發生故障。Twohig指出：“我們正在電動汽車方面實現飛機級別的冗余。”所有集成到電動汽車中的系統都采用了級別更高的塑料部件。
信譽良好的電動汽車原始設備制造商的工程師已經解決了這些挑戰，好消息是，市場上有許多設計精良的電動汽車。壞消息是，由于工程師們忙于解決這些根本問題，電動汽車的駕駛體驗與駕駛ICEV本質上是一樣的。“業界沒有時間介紹新的體驗，電動汽車的內飾與過去50年基本相同，包括初期為覆蓋變速箱和傳動系而開發的大家熟悉的中控臺等。”
不過，Byton的目標是通過計劃于今年晚些時候在中國發布的M-Byte SUV來改變電動汽車內部。這款車的關鍵功能將是一個巨大的48英寸顯示屏，它將不僅僅是一個大屏幕。Twohig保證，面部識別、司機和乘客的觸覺控制以及手勢控制將通過傳感器和功能塑料膜實現，但仍將有幾個按鈕。
Twohig預測，在未來的自動駕駛汽車中，數據動力將比駕駛動力更重要。“數據將比過度操縱更重要。原始設備制造商需要考慮人們在車里會做些什么。”
用于電信基礎設施的塑料也將在下一代車輛的自動駕駛和數據傳輸方面發揮關鍵作用。舉例來說：福特汽車(中國)有限公司互聯汽車平臺和產品部總監Ryan McGee指出，從2022年開始，所有福特汽車都將采用蜂窩蜂窩車載系統(CVTE)。CVTE使自動駕駛車輛能夠連接到紅綠燈或街道上的行人。這些安全關鍵功能將由塑料支持，其性能已在4G和5G電信網絡中得到證明。
索尼近期在拉斯維加斯舉行的消費電子展(CES)上也強調了未來的安全和內部技術。這家電子公司的Vision-S裝有33個傳感器，包括12個攝像頭，3個固態激光雷達傳感器，以及近20個雷達和超聲波傳感器陣列，以保持汽車在自動模式下的安全。紅外透明樹脂是光學LiDAR組件的關鍵要求。
FoamPartner的歐洲市場營銷和銷售聲學與熱解決方案(A&TS)主管Kay Kosar表示：“電動汽車以其‘靜音’駕駛特性而聞名，這就產生了對專用絕緣解決方案的需求，這些解決方案能夠減少傳遞到乘客艙內的滾動和風噪聲。同時，還需要廣泛的隔熱，以盡大限度地減少取暖和空調所消耗的電池電量，從而提高續航里程。”
FoamPartner與瑞士移動智庫RinSpeed合作開發MetroSnap概念車。MetroSnap的特點是一個“滑板”底盤和可快速更換的上部結構，或稱“吊艙”，用于客運和貨物運輸。它利用復合材料、鋼鐵和3D打印組件，以及先進的導航和安全設備，包括激光雷達傳感器和線控駕駛系統。室內設計利用的材料工程技術，包括FoamPartner的輕質隔熱泡沫技術。
電動汽車采用滑板概念，考慮到電池和電動馬達被放置在盡可能低的位置，以獲得較低的重心。這一概念可能會導致汽車供應鏈結構的轉變，有能力設計安全可靠設計的傳動系專家可能會將這些平臺推薦給在電子、美學車身和室內設計方面擁有專業知識的第三方，就像索尼和麥格納一樣。
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