新能源车的三电系统，用到哪些特种工程塑料？一文看懂！

与传统动力车相比，新能源汽车在电气化、智能化领域得到更充分开发，新领域带来的使用工况要求也有所不同（如对材料的电气性能、阻燃特性等），而特种工程塑料因具有独特、优异的物理性能（如电气性能、阻燃特性等），在新能源车三电系统、热管理系统、智联系统等功能领域得到广泛应用。

一、电驱系统

电驱系统一般由电机、控制器和减速器组成，负责将电能转换为机械能，驱动汽车行驶。目前，将电机、控制器（MCU）和减速器等集成为一体的多合一电驱系统，已成为电驱系统发展的方向。

电驱系统各部位所用的特种工程塑料（典型方案，下同）：

电驱系统的材料特性需求：

绝缘性、耐高电压、耐磨性、耐化学腐蚀性

电驱系统的设计要求：

• 电机高转速~20000转/分钟或更高 

• 集成化，整合电机、减速器和电子器件等 

• 小型化设计，降低成本、重量 

• 提高功率密度，如800V或更高电压平台 

• 液冷冷却，需考虑液冷流体与系统兼容性（如电机绕组和润滑齿轮选材）

二、电池系统

电池系统包括电池箱外壳（PACK）、电池包、电池管理系统（BMS）及辅助元器件。负责为车辆提供动能，目前主流电池有磷酸铁锂（LFP）和三元锂（NCM），电解液以液态和半固态为主。

电池系统各部位所用的特种工程塑料：

电池系统的材料特性需求：

绝缘性、耐高电压、阻燃（V-0级）、强度

电池系统的设计要求：

• 轻量化，提升单位质量的能量密度

• 安全性，电气绝缘性、高CTI，抗外部冲击 

• 防火阻燃，V-0级阻燃，耐高温，防火烧，防止热失控 

• 可拆解性，梯次利用，材料可回收利用 

• 集成式，与车身的集成式，如CTP、CTC和CTB

三、电源系统

电源系统包括车载充电机（OBC）、车载DC/DC变换器、高压配电盒（PDU），作为电控核心零件，起站转换及传输交流和直流能量的重要功能。集成化、多能能化、大功率是电源系统的发展方向。

电源系统各部位所用的特种工程塑料：

电源系统的材料特性需求：

绝缘性、耐高电压、阻燃（V-0级）、CTI

电源系统的设计要求：

• 集成化，降低电源装置总重，减少成本 

• 安全性，电气绝缘性、高CTI，抗震动/疲劳 

• 大功率，应对高压快充，800V以上高压平台 

• 多功能，车载DC/DC变换器双向型，实现电能双向流动 

• 阻燃，V-0级阻燃

四、热管理系统

热管理系统包括电子水泵、电磁阀门、压缩机、PTC加热器、电子风扇、膨胀水壶、蒸发器和冷凝器。负责统筹车辆空调、电池、电机等相关部件及系统匹配，解决整车热相关问题，使各功能模块处理最佳温度工况区间，提高整车经济性和动力性，保证车辆安全行驶。

热管理系统各部位所用的特种工程塑料：

热管理系统的材料特性需求：

耐化学腐蚀（水或乙醇、油）、尺寸稳定性、金属嵌件（包胶性）、结合线强度

热管理系统的系统设计要求： 

• 安全性，保证各功能模块处理最佳工作温度，避免过热 

• 舒适性，车室内环境的温湿度、送风温度等 

• 节能性，降低整车能耗 

• 经济性，优化系统设计、零部件数量控制，降低系统成本 

• 耐久性，系统及零部件耐久可靠性验证

五、智联系统

智联系统是车辆智能化的控制中心，包括传感器、雷达、天线、运算中心等多个部件，负责车辆周边环境感知、指令下达和辅助驾驶。随着车辆智能化的发展，未来汽车向更高阶段的智能驾驶行进。

智联系统各部位所用的特种工程塑料：

智联系统的材料特性需求：

电磁屏蔽、透波/吸波性能、易焊接性（如激光焊接）、电绝缘性、尺寸稳定性

智联系统的设计要求：

• 安全性，对周边环境感知、算法处理等 

• 智能化，智能语音助手协助驾驶员进行语音识别控制等 

• 车联网，实现车辆与互联网结合，提高管理效率 

• 高阶自动驾驶，搭载先进传感器、雷达等，实现自主驾驶 

• 能源管理，对电池、电机等部件智能控制，提高利用效率

作者：李波，广汽研究院非金属材料科

（转自：新材料研习社）

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