可乐丽PA9T技能总监曾祥生：耐热聚酰胺树脂在新能源车部件上的应用

可乐丽贸易（上海）有限公司 PA9T技能总监 曾祥生

感激汽车与环境主理方的支持，在座各位都是来自主机厂或者零部件厂的，我们公司是做材料的，刚才蔡博士讲了很关键的一句话，便是说将来要从材料来提升性能，以是本日我希望通过先容材料，对在座各位的产品开拓助一臂之力。

本日我演讲的主题是“耐热聚酰胺树脂PA9T在新能源车部件上的运用”。
首先，大略先容下可乐丽，第一个工业化的产品是人造纤维，经由几十年的发展，成为了环球综合性的化学材料公司，在环球31个国家和地区都有据点，2017年发卖额是47亿美金，员工数量大约9000人，可乐丽在中国的有名度不高，但是可乐丽的许多产品与在座各位的事情、生活息息相关，比如燃油车里燃油系统阻隔材料险些百分之百是可乐丽供应的，汽车挡风玻璃的PVB夹胶也有百分之三四十是可乐丽供应的，还有活性炭，有很多与汽车有关的产品。
其余，我们家里的液晶电视里面的偏光板的偏光膜百分之七八十也是可乐丽供应的。

再大略先容一下可乐丽跟中国的关系，1963年开始可乐丽就一贯开始支持中国的培植，如北京第六化工厂的PVA和维尼纶技能，上海金山石化乙烯法生产PVA的技能以及四川维尼纶厂利用天然气制备PVA的技能都是可乐丽供应的。
改革开放后，烟台万华的人造皮革技能也是可乐丽供应的。
现在，可乐丽在宁夏有独资的活性炭工厂，在张家港有亚克力工厂，在嘉兴有合伙的超纤工厂。
不管是过去还是现在，可乐丽都一贯在支持中国的培植。

接下来，我来重点先容大家关心的技能信息。

PA9T，做汽车部件的人对这个产品该当有一些理解，我用这张图对PA9T的构造和性能做一个大略的先容。
可乐丽利用独自技能由丁二烯合成得到壬二胺，这是天下上唯一一家实现了由丁二烯合成壬二胺的工业化生产。
在合成壬二胺的根本上，与对苯二甲酸共聚得到PA9T树脂，再通过配方设计，做到部件厂须要的注塑或者挤出规格的改性粒料。

PA9T的酰胺键少，吸水少。
壬二胺的碳链可以结晶，结晶度高，苯环能阻挡分子运动，这两个基因使9T的玻璃化温度高，具有很好的耐受性。
壬二胺的碳链可以结晶，结晶度高，就有很好的耐堕落性，这三个特点匆匆成了9T在一些电子部件及汽车部件上的运用。
在汽油、百分之百的甲醇、热水、硫酸，碱和盐浸泡后，9T的拉伸强度都可以保持在80%以上，非常适宜做汽车零部件，这是它非常主要的特点。

首先看看干燥条件下9T力学性能随温度的变革，横坐标是温度，在玻璃化转变区以及橡胶态9T具有很高的拉伸模量。
我们把它放在稀释状态下，稀释达到85度，让它饱和溪水，看看拉伸模量，9T具有很高的拉伸模量。
第二个模拟汽车的运行条件，如高温、高湿度条件下来做的9T力学性能随温度的变革，9T也具有很高的拉伸模量。
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我们看一下9T长期的耐热性，即耐老化性能，测定拉伸强度在不同温度下的保持率，可以看出来，160度3000小时全体拉伸强度可以保持在百分之百。
还有测高温的，180度1000小时保持在60%以上。
根据客户的哀求，不同的部件设计对耐热性的哀求不同。

后面我们还创造了9T的一个功能，便是燃油阻隔性。
这个图里面是燃油渗透，渗透越少，对燃油阻隔越好，汽车越安全，我们看到里面有一个PA6和PA12，这是传统燃油管的内层材料。
和传统管的内层材料比，燃油渗透非常少。
其余，汽车安全哀求燃油里面的析出少，这个析出是低分子的，实际上PA12有增塑剂，增塑剂是可以融在燃油里面的。
9T构造的燃油管可以知足国6哀求，9T去年开始被大众的TL52712规则作为燃油管内层利用写进去了。

刚才蔡博士提到了丰田的案例，十几年前开始，我们团队放在名古屋，合营丰田的供应商做了一些部件开拓。
比如说滑动系统，不仅仅是燃油车利用，新能源车里面也可以用，现在中国车是越做越大，日本是把车小型化，小型化往后须要的空间有限，就要把部件做小。
还有一个是冷却系统，基本上丰田所有的车型都在用这个部件，还有险些所有主机厂的燃油管、燃油快插头、冷却管的快插头等，用的9T比较多，这些都是举例，有机会可以做进一步详细的磋商。

以上是我讲的PA9T在汽车零部件上的例子。
下面，我先容一下PA9T在EV电池冷却系统上的运用，以及在燃料电池当中的运用，末了是PA9T在EV高电压系统的运用。

在电池冷却系统运用上，大家比较清楚，现在海内EV电池冷却管用橡胶管比较多，对冷却液的阻隔比较差，还有用的是卡扣构造，不是快插，卡扣气密性差，随意马虎引起电池的短路。
橡胶管体积比较大，厚3.5mm，重。
还有夏天湿度温度比较高时，橡胶比较随意马虎老化，影响终极的利用寿命。
其余，卡扣构造是靠人组装的，组装本钱也不低，这是现在传统的橡胶冷却管的问题。

这是特斯拉的车，所有车型的电池冷却管是用的PA9T材料。
为什么用PA9T？有一个数据比较主要，要稽核9T对LLC的阻隔，比如说60度、80度，我这里举的是60度的数据，同样厚度的材料，9T的LLC渗透是比较少的。
如果说渗透少，全体管的表面不会有水珠，不会引起电路的短路。
这是特斯拉采取PA9T做冷却管很大的情由，而且用的是快插头，全体组装都是机器人，本钱也不高。
海内现在的小鹏汽车和零跑也是用的PA9T，电池厂要考虑空间的时候，比如说CATL和万向A123，做一些大巴的电池系统，空间有限，橡胶管没办法做到，以是考虑到小型化和轻量化的时候，也在逐步考虑9T这个材料。
今后如果各位有需求的话可以做详细的谈论，我们可以发送详细资料。

昨天同济大学的余教授讲到了氢能源的安全可靠，零排放，建议开拓燃料电池。
刚才吉利的谢院长也先容吉利在2025年会量产燃料电池车。
下面先容9T在燃料电池电堆系统的运用。
这个图是2015年可乐丽合营丰田的供应商做的燃料电池的电堆的绝缘部件，当时成功后，丰田和可乐丽做了一个新闻宣布，这是新闻宣布的原稿，便是说丰田的燃料电池汽车MIRAI采取PA9T。
丰田为什么会采取9T呢？首先是要电池有电解液，要耐酸，这是非常主要的，还有一个耐LLC，还要一定的韧性，断裂伸长率不能低于3%，由于要镶嵌金属件，还有水中的体积电阻稳定性，根据以上四个哀求，丰田终极采取PA9T G1301A这个规格。
海内一些做燃料电池的厂家知道这个信息往后也来跟我们互换，他们省去了很多选材的韶光，一到两年就做成了现在已经量产的燃料电池车。
这个是在北京新能源车展上拍的，当时我问了一下东风周院长，这个能不能给大家展示，他说可以，这个车是去年2017年量产，大概500台，今年是2000台，在广东佛山周边做物流车用。

末了讲讲PA9T在高电压系统当中的运用。
刚才蔡博士讲到了，将来会开拓应对耐高电压的电机，也会考虑耐高电压的用场，现在9T用在电子类上比较多，如手机、电脑插件。
这类受环境的影响很小，不管是干燥状态还是吸湿状态，9T绝缘强度也是很稳定的。
不管是低温还是高温，9T绝缘强度也具有很好的稳定性。
同时我们考虑很主要一个特点，这是他的耐电机穿，我们叫CTI。
我们把塑料板放不才面，加电压同时滴上氯化铵电解液，电压从低加到高，看看什么时候击穿。
我们从100V做到600V，PA9T的CTI都在0级，0级便是可以耐高电压。
我们看看怎么运用在端子，比如说这里有一个IEC规则，对端子间的最短间隔设计有哀求。
耐击穿电压在100v到400v是归在三类里面。
耐击穿电压600V以上的是一类。
我们看一下一千伏的端子间隔设计，利用三类材料，端子的最短间隔是10mm，如果利用一类的9T，端子间隔缩小可以缩小到5mm，全体部件可以达到小型化、轻量化，这是我们的目标。

综合以上来看，PA9T一个是CTI为零，击穿电压高于600V，同时电线耐燃烧性能精良，高于960度。
长期耐久性，电气特性可以在150度非常稳定。
介电强度不受环境温度和湿度影响，以是说PA9T非常适宜做高电压系统的部件。

以上便是我先容的PA9T在汽车部件还有新能源汽车部件上的运用，概括起来起来一个是在新能源车电池冷却管的运用，第二个是在燃料电池电堆的运用，第三个便是在EV高电压系统上面的运用。

从去年开始，尼龙等供应不稳定，价格上涨，对我们部件厂商的冲击很大，大家都感到非常不安，可乐丽是天下上唯一一家生产PA9T的厂家，作为厂家的任务，担保供应和价格的稳定，明年我们将在日本原有的生产产能13000吨的根本上，在泰国培植一个新的PA9T树脂工厂，2021年开始生产，加起来26000吨。
改性料达到4万吨。

以上便是我本日的演讲，希望对大家的产品开拓起到帮助。
有什么须要理解的信息可以联系我（邮箱：syousei.so@kuraray.com，手机：13816113302），感激大家！

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