未来工程塑料在新能源汽车领域的发展趋势

一、高性能材料的进一步研发与应用

生物基工程塑料的发展

随着对可持续发展的追求，生物基工程塑料将成为未来的一个重要研究和应用方向。生物基工程塑料主要来源于可再生的生物资源，如植物淀粉、纤维素等。这种材料具有可生物降解的特点，能降低对环境的影响。在新能源汽车的内饰等领域可能会有较大的应用前景。例如，开发由生物基工程塑料制成的内饰件，在车辆废弃后这些内饰件能够在自然环境中较快降解，避免传统塑料造成的白色污染；而且生物基工程塑料在生产过程中的碳排放也相对较低，符合新能源汽车的环保理念。

纳米复合工程塑料的推广

将纳米材料与工程塑料进行复合是提高工程塑料性能的有效途径。纳米材料具有独特的物理和化学性质，如纳米黏土、纳米金属氧化物等。纳米复合工程塑料可以改善工程塑料的力学性能、热性能、阻隔性能等。例如，加入纳米黏土的工程塑料在强度和模量方面会有显著提高，这对于需要承受较高应力的新能源汽车部件（如电池支架、结构连接件等）而言是很有帮助的；同时在热性能方面，纳米复合工程塑料可能具有更好的耐热性或导热性，这有助于新能源汽车提高热管理效率，无论是电池散热还是电动机等部件的温度控制都可能受益。

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提升车辆安全性

保护电池与电气系统安全

在新能源汽车的电池盒应用工程塑料能够保护电池的安全。电池盒作为电动汽车核心部件，对电池的保护和稳定运行十分关键。工程塑料具有优异的力学性能，较高的抗拉强度和弯曲强度能有效抵抗车辆行驶时振动和冲击带来的外力作用，保护电池免受损坏；其优良的绝缘性能还可以避免电池盒发生短路，因为电池工作时的高电压一旦碰到绝缘性不好的材料很容易短路导致电池失效。像在电池系统中的支架、盖板、箱体等部件使用具有阻燃、尺寸稳定、耐化学品、高强度等性能的工程塑料（如改性pps、ppe、pc/abs等），从多方面保障电池系统的安全稳定运行。

在电气系统方面，工程塑料对一些关键的电器元件如igbt模块等起保护作用。例如在igbt模块中逐渐开始应用pps工程塑料，一方面是因为其具有耐高温、耐化学腐蚀等性能，在模块工作时能抵御各种恶劣工况对其产生的损害，避免因元件损坏而引发的电气故障甚至安全事故。

车辆碰撞安全性提高

部分工程塑料如聚氨酯具有优异的弹性变形能力。在车辆发生碰撞时，这些工程塑料部件能够吸收大量的碰撞能量，对强冲击有很大的缓冲作用，从而保护车辆和乘客的安全。而且工程塑料的低密度特点使得车辆在设计时可以采用更大体积的缓冲结构部件，在不增加过多重量的情况下提高车辆整体的碰撞安全性。

优化车辆性能

促进车辆轻量化

工程塑料相对于传统金属材料密度低很多，采用工程塑料代替金属材料可大幅减轻新能源汽车重量。例如，在满足性能要求的情况下，用工程塑料替代传统金属材料可减重约30%，对于一辆纯电动汽车来说可以减重约100公斤。车辆重量的减轻能够带来多个好处，如降低能耗，车辆行驶时的能耗部分与自身重量成正比，较轻的车身可使车辆在相同电量或相同燃油量的情况下行驶更远的距离；还能提高车辆的加速性能，减轻重量使车辆在动力系统不变的情况下更容易加速。

提高车辆耐久性

工程塑料具备良好的耐化学腐蚀性。以pps工程塑料为例，除受强氧化酸的侵蚀外，不受绝大多数酸碱盐的侵蚀，而传统的钢材制作一旦漆面损坏或早期防腐没做好就容易生锈腐蚀。对于新能源汽车，电池工作过程中可能产生酸性溶液或其他有害化学物质，使用耐腐蚀性强的工程塑料能够保证车辆在长期使用过程中零部件的完整性和耐久性，减少零部件因腐蚀而需要更换的频率，从而提高车辆整体的耐久性和可靠性。