“塞拉尼斯的聚合物家族非常廣泛，擁有包括尼龍、彈性體、聚甲醛、聚酯類等在內的產品，還有高溫LCP、高溫尼龍、PPS產品等，它們都廣泛應用于新能源汽車的電驅系統里?！比崴垢呒墤瞄_發工程師王榮向第三屆xEV驅動系統技術暨產業大會的嘉賓們介紹。

作為一個原材料供應商對電驅系統又是如何理解的呢？電機電控系統的發展趨勢比如集成化，它帶來更高的功率/密度，同時油冷需要更高的熱管理效率以及更高的效率，也就是更高的系統電壓。另外行業內目前對新材料的解決方案呼聲也很大，比如希望用塑料取代鋁合金，用塑料做控制器的蓋板等。

塞拉尼斯很早就在關注新能源汽車這個行業，我們著重關注五個方面：電池系統、高壓連接器、電機、熱管理和電力電子。目前，在電驅系統中，從高壓相關零件到冷卻系統、信號處理、轉子磁鋼包膠都有用到塞拉尼斯的產品。

塞拉尼斯擁有非常完備的產品體系，如PPS,PPA,PA等產品擁有完備的測試數據，能耐受極嚴苛的環境，具有非常高的可靠性，優異的高溫絕緣性和耐冷熱沖擊性能。同時，我們還有一系列完備的無鹵阻燃材料體系可供客戶選擇。未來，我們會有更多的創新產品應用于新能源汽車電驅系統中。

以下是演講實錄。

各位新能源電驅行業的從業者，上午好！非常榮幸今天有這樣一個機會在NE時代的會場給大家分享我們塞拉尼斯作為一個化工企業，一個工程材料解決方案的提供商，在新能源汽車電機電控上的一些解決方案。

我是王榮，是2020年加入塞拉尼斯的，目前主要負責新能源電驅系統的材料相關的應用開發工作。今天我分享的主題主要有四個：一是塞拉尼斯公司簡介。二是塞拉尼斯作為一個原材料供應商，我們對電驅系統是怎么理解的。三是我們成熟的解決方案的介紹。四是塞拉尼斯技術支持力量。

塞拉尼斯簡介

在座各位更多的可能是做電驅系統開發、電子件或系統集成的，對工程塑料、化工，對塞拉尼斯可能不是很熟悉。塞拉尼斯是總部在達拉斯的化工企業，在全球27個國家擁有50多個自營和運營的工廠，集團業務主要以工程材料和乙?；鶚I務兩大類業務為主。

工程材料就是大家經常聽到的尼龍、PPS這類的產品，2022年我們工程材料事業部完成了40億美元的銷售額，整體業務領域覆蓋了汽車、電子電氣、工業和醫療等領域。塞拉尼斯的聚合物家族非常廣泛，擁有非常廣泛的產品組合，包括尼龍、彈性體、聚甲醛、聚酯類的產品，和高溫LCP、高溫尼龍、PPS產品等，都廣泛應用于新能源汽車。

在接下來一段時間里，我們擁抱行業的變化，會專注市場上目前涌現出來的新的領域。比如今天有幸在這里和大家探討的汽車與電動汽車上的電驅系統的業務領域。

電機電控應用市場發展趨勢

非常有幸，今天在會場里聽了很多專家的分享，我們塞拉尼斯作為一個原材料供應商，緊緊擁抱發展趨勢，今天把我們的理解跟大家做個分享。

這是新能源汽車動力總成的架構。包括驅動電機、控制單元，包括電機控制器還是DC-DC、ODC這類，包括電池包，然后線束、電纜、高壓連接器等。塞拉尼斯在電驅系統里，我們目前重點開發的還是三合一的系統，顧總剛才講到了多合一，目前從批產來說還是三合一的應用在市場上得到了更廣泛的應用，塞拉尼斯在電機、控制器和減速箱部分，都有很多工程塑料在廣泛應用。

電機電控系統的發展趨勢，塞拉尼斯非常感謝行業內的同仁給我們的信息，我提供了我們自己的一些理解。比如集成化，它帶來更高的功率/密度，同時油冷需要更高的熱管理效率，以及更高的效率，也就是更高的系統電壓。目前行業里很大的呼聲，就是希望有更新的材料去應用于電驅領域，比如用塑料取代鋁合金，做控制器的蓋板。針對目前行業的發展趨勢，作為工程塑料的一個解決方案提供商，我們怎么理解這些發展趨勢？

第一，更高的功率/密度，其實就是更高的集成度，它會帶來相對比較緊湊的空間、比較高的溫升。我們認為，在這樣的環境里，工程塑料絕緣材料需要更高的耐熱、無鹵體系和更高的抗冷熱沖擊的能力。我們的解決方案就是增韌的PPS產品，無鹵阻燃的PA產品，電氣友好規格的PPA。

第二，更高的熱管理效率。使用油冷的環境，出現在油冷環境里，所有的絕緣材料都需要耐ATF油品和耐冷卻液。塞拉尼斯針對這個需求，我們提供了主流的一個解決方案，就是耐水解、耐油的PA66產品，包括一些同仁做油環會選擇激光焊接的方案，可能需要激光焊接能力的PA66產品，還有PPS產品。

第三，目前大家關注度非常高的高電壓的體系，現在有800V，未來可能會有大于900V的環境出現。這樣一個環境里，絕緣材料的CTI等級是IIIa的，同時需要保證絕緣材料，包括濾波器組件能在高溫情況下有非常好的電氣絕緣性能。我們塞拉尼斯給大家推薦的方案主要是高溫系列的材料，比如PPS產品，電氣友好規格的高溫尼龍產品。

第四，用于電驅升級的先進材料技術，這個相對還處在前期的討論階段，有些資料也不方便在今天的會場展示。目前我們收到的主流的需求是用EMI塑料取代鋁合金做控制器的蓋板，甚至做殼體類的一些工作。關于絕緣材料，在電機上使用更多的是絕緣紙，現在一些客戶向我們提出需求，希望我們采用熱塑性的材料，比如我們LCP的方案。寶馬某款車上，轉子的結構使用的是無磁條的轉子，線圈骨架使用的就是LCP的材料。還有軸電的方案，目前業內接觸更多的可能是疏通這樣的方案，用導電環這類的方案，因為陶瓷軸價格相對比較貴，作為工程塑料的解決方案供應商，我們正跟行業內的領導者在探討使用我們絕緣材料去解決軸電流問題的方案的探討。

針對客戶的需求和趨勢，我們塞拉尼斯捕捉到了客戶對絕緣材料應用的痛點。我們總結了電機電控系統中的絕緣材料四大挑戰：

1.介質的耐受性。油冷的出現，所以需要材料有非常好的介質耐受性。

2.高溫下的電氣絕緣性。各位使用我們工程塑料材料時，可能會拿到一份物性表，大部分都是常溫的，工程塑料在常溫的條件下的電氣絕緣性能都非常好。但在上升到高溫環境以后，擊穿電壓會衰減。

3.顏色和無鹵阻燃。因為現在都是高壓體系，更多的時候大家希望能提供警示色的一個材料，比如橙色，以及無鹵阻燃材料。

4.絕緣材料抗冷熱沖擊性能。匯流排包括其他的零件都是裝在電驅系統里以后長周期使用的，需要經歷高低溫的交變，如果高低溫環境下，它開裂了，可能造成設計的電氣間隙不夠，可能造成一些提早的失效。

塞拉尼斯工程材料在電機電控應用上的一系列解決方案

我們很早就在關注新能源汽車這個行業，主要關注五個應用領域：電池系統、高壓連接器，還有電機、熱管理和電力電子。今天重點分享電機和電力電子材料解決方案部分。

塞拉尼斯的解決方案來源于我們非常廣泛的工程塑料的產品組合。這張圖是經典的熱塑性塑料的塑料三角形，從高低，最耐高溫的LCP、PPS產品、高溫尼龍產品包括尼龍產品或PPS產品，塞拉尼斯幾乎做到了全覆蓋，我們是目前行業里工程塑料產品組合覆蓋面最廣的一個企業。

有了這樣一個工程塑料的產品組合以后，我們針對客戶的需求、客戶的痛點和行業挑戰，我們做了以下工作幫助客戶安全放心使用我們的材料，以達到可靠性的要求。針對四個挑戰，我們內部做了很多的測試：

第一是關于介質的耐受性。我們有非常多的材料是經受過高溫情況下ATF油老化的，比如高溫尼龍產品Zytel? HTN PPA產品系列、Crastin? PBT產品以及Fortron? PPS。這是PPS產品在美孚某款油做了180天150度環境下的浸泡測試，機械性能的保留非常高，包括尺寸的變化率，都非常的低。所以我們可以給大家提供強有力的可靠性的保證。我們還有一款橡膠類的產品Vamac? AEM產品，油品介質中有非常好的耐受性，作為油環密封圈是一個非常好的材料，而且跟氟膠比，工作溫度從負40度開始，而氟膠是負30度開始，我們可以到160度，而且成本比氟膠低很多，ATF油耐受度1008小時、150度，有非常好的保留率。

第二，高溫的電氣絕緣性能。正常拿到的PPS和尼龍類產品的物性表，常溫就是23度，大部分的工程塑料的絕緣性能都是非常優異的。但高溫下，會有比較明顯的變化。塞拉尼斯做了一個比較全的測試，針對我們高溫材料，比如PPS產品，220度的環境下做測試，在交流端的擊穿電壓沒有下降，這非常關鍵。正常定子使用溫度在180-200之間，油冷可能165。所以在這個環境下還可以保證一個非常好的電氣絕緣性能，對可靠性是非常好的一個保證。同時針對尼龍產品，電氣友好規格的產品在高溫情況下電氣性能表現也優于普通規格的。電氣友好性能，我們會用EF標識表示電氣友好，左邊的圖上可以看到，我們電氣友好規格的尼龍產品過了玻璃化轉變溫度點以后電氣擊穿電壓是沒有下降的，有一個很好的提升的作用。

第三，就是無鹵和橙色規格的需求。無鹵大家聽了比較多了，材料阻燃體系有無鹵有有鹵等，無鹵體系會有比較多的優勢，比如環保，密度相對比較低，電氣絕緣性能好。關于電氣絕緣性能，舉個例子，比如尼龍材料，如果使用了有鹵阻燃尼龍，CTI值基本250到300V，但無鹵可以做到600V，同時加工過程中不容易出現氣孔，整體結構電氣擊穿強度非常穩定。關于橙色的需求，目前市面上不管尼龍的還是PBT的，產品非常多，但很多產品的顏色在高溫或加工過程中，會出現顏色的偏移。塞拉尼斯的Crastin? PBT產品和Zytel? PA尼龍產品，經過140度、1000小時以后的老化，顏色的德爾塔E可以控制在3左右。還有無鹵阻燃適配性的需求，AEM作為密封類的橡膠產品，跟無鹵阻燃材料接觸時有非常好的耐受性，無鹵阻燃的鹵素會有一定的析出，跟這類尼龍材料接觸的橡膠類產品會腐蝕，會影響橡膠件的密封性，可能變硬，氣密性達不到要求。我們Vamac? AEM跟不同的尼龍產品接觸以后，壓變能力有非常高的保留率。所以，歡迎大家選用AEM材料作為設計所需要的密封件材料。19號展臺我們有電機的接線座，使用的就是塞拉尼斯的AEM產品。

最后是抗冷熱沖擊需求。塞拉尼斯從2020年開始，花了接近兩年時間研究新能源行業冷熱沖擊開裂問題，工作中我們形成了對冷熱沖擊的一些機理的理解，同時對一些工藝參數做了很多的DOE的研究，可以給客戶進行分享。我們研究發現，我們增韌的PPS產品在抗冷熱沖擊方面，有非常大的優勢，1140T4可以做到1500個循環，是魯棒性非常高的一個材料解決方案。針對電驅系統里的匯流排產品，因為結構相對比較復雜，會有非常多的熔接線，我們推薦大家選擇我們增韌系列的Fortron? PPS產品。

以上是塞拉尼斯針對四大挑戰我們展現給客戶的一些思考和解決方案，以及解決方案背后的測試。這些測試和思考帶來的產出，就是塞拉尼斯目前工程塑料在電驅系統里非常廣泛的應用案例。這里我分了四類。

第一個是跟高壓路徑相關的零件，主要是嵌件注塑類的產品，從高壓連接器到濾波器的支架、直流母排，包括功率半導體的殼體，包括碳化硅壓板，都有用到塞拉尼斯的產品，包括定子端的母排，需要耐油耐高溫。我們的解決方案主要是解決四個挑戰，主要是增韌系列的PPS，比如1140T4，電氣友好規格的Zytel? HTN51G35EF。下面是關于油冷系統新的零件的需求，油冷系統里會有兩套冷卻系統，一個是油的通路一個是冷卻液的通路，所涉及到的跟工程塑料相關的零件，特別是分油環，包括冷卻水管相關的方案，針對這類需求塞拉尼斯的材料推薦方案主要是根據客戶提出的耐ATF油和耐冷卻液的需求，給客戶提供耐油耐水解的尼龍產品，比如第三代耐水解尼龍，還有Zytel? 70G30HSLR。目前油環這個產品在2022年有了一些新的變化，我們跟一些合作伙伴選擇PPS產品作為油環零件，設計公差可以做到正負0.3以內，比尼龍低30%，是一個比較好的補充。還有信號處理的零部件，特別是旋轉變壓器，我們很早就有很多合作案例使用我們的尼龍產品，但進入油冷體系里以后，旋轉變壓器也會直接曝露在ATF油里，包括信號傳輸的低壓連接器，很多客戶發現原來選用的產品不能耐受浸泡，所以去年開始有很多合作伙伴開始問我們拿一些耐ATF油性能的材料，比如PPS產品、高溫尼龍產品，都是非常好的一個補充。最后一個應用案例是轉子磁鋼的包膠，目前業內大家選擇更多的是環氧類的產品，還有選擇機械固定，還有一類是選擇用工程塑料做注塑固定的方案，這個方案解決辦法，塞拉尼斯主要是提供尼龍類的產品。塞拉尼斯在2021年針對水冷體系提供的尼龍產品是耐熱規格的，2022年我們跟客戶接觸時，因為油冷出現，我們提供的尼龍都是給客戶做過耐油測試的，比如Zytel? 70G35HSLRA4，目前在業界已經有成功的應用案例。

我們在1號會場門后有展臺，19號是我們塞拉尼斯的展臺，有一些實物樣品，大家有興趣的話歡迎到展臺做交流，可以看看匯流排、油環的應用實例。

我們塞拉尼斯能給客戶提供可靠性的方案和應用案例，為什么我們能做到？背后的原因是，除了在前端的市場銷售人員和產品，我們還有非常強大的技術支持力量在背后給客戶提供一站式的本土化服務。塞拉尼斯目前在全球很多地方都有非常完備的研發中心，比如上海，我們在張江有個完備的工程實驗中心，可以給客戶提供非常完備的一站式的技術支持，包括根據客戶需求，如果需要我們做新產品開發，我們在上海在本地就可以做。我們還有完備的CAE的團隊，可以做結構強度、電磁屏蔽仿真等。同時有相當豐富的加工實驗室，測試相關的實驗室。作為一個工程材料廠商，我們投資了半消音室和三綜合的振動臺，如果大家有興趣，歡迎大家到我們張江實驗室參觀。

我們的一站式解決方案，最主要的是從產品設計和開發到產品仿真驗證全流程的支持，包括客戶新的需求，包括以塑代鋼的設計，客戶提出概念設計、我們跟客戶一起設計一起優化。然后有一些加工方面的支持，幫助客戶做前期A樣的產品的打樣和加工，再到仿真分析，包括先進的實驗中心做完備的測試。正是基于完備的測試，塞拉尼斯完成了業界第一個電驅系統使用塑料支架的方案。

我們CAE仿真，能形成一些分析的能力，包括動態的碰撞分析，流體力學、耐疲勞與耐久，電磁學等，在本地我們都已經形成了比較完整的能力的建立。

最后是關于冷熱沖擊的研究，過去我們花了兩年時間做了冷熱沖擊的分析，我們自己有冷熱沖擊的測試的能力，有相對比較完備的冷熱沖擊的分析數據，耦合的熱力學分析方法，和以耦合的分析去預估冷熱沖擊以后零件大概的失效的位置在哪里。

以上的技術支持服務都是免費給各位客戶提供的，前提是和我們塞拉尼斯一起共同合作項目。

總結一下，塞拉尼斯擁有非常完備的產品體系，如PPS,PPA,PA等產品擁有非常完備的測試數據，能耐受非常嚴苛的環境，具有非常高的可靠性，優異的高溫絕緣性和耐冷熱沖擊性能。同時，我們還有一系列完備的無鹵阻燃材料體系可供客戶選擇。未來，我們會有更多的創新產品應用于新能源汽車電驅系統中。

以上就是我的分享。這里是我們塞拉尼斯的公眾號，如果大家有關于工程材料方面的任何問題，相信都可以在這個公眾號上找到一些解決方案和答案，當然也可以通過公眾號找到塞拉尼斯，和我們取得聯系。謝謝大家！

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