科思创、沙特-SABIC、巴斯夫在充电桩安全与美感的材料创新

　　如今，中国已成为世界最大的电动汽车市场。据中国充电联盟数据统计显示，2023年1-4月，中国新能源汽车销量222.2万辆，同比增长42.8%。第一季度中国首次成为世界最大的汽车出口国，共出口106.9万辆新车，超越过去稳坐全球汽车出口龙头位置的日本。

　　相比起电动汽车的快速发展，电动汽车能量补给站——充电基础设施尽管在各地持续加快布局，但建设速度相对缓慢，导致存在巨大的充电桩缺口。

　　全球领先的塑胶原料制造商正在加快研发与充电设施相关的创新材料，以抢占这个新能源领域的“黄金机遇”。

　　设计与美学：一体化和高集成设计，外观设计更具自由度

　　如今，充电桩更强调一体化与功能的高集成，比如特殊光效果、远程控制、智能触控等，而且对美学和设计需求越来越高。

　　与金属相比，塑料能够实现部件整合和功能集成，并且可以提供更大的外观设计自由度。塑料材料有助于精简生产流程，并可通过应用高速率、大批量注塑成型生产工艺、省去抛光和喷漆等二次操作步骤来降低成本。

　　科思创(Covestro)、沙特基础工业(SABIC)将具有特殊性能的塑料替代目前应用于电动汽车充电设备部件中的金属材料。在保证耐热、耐候、防紫外线、阻燃等基本安全特性的前提下，高性能聚合物能增强充电桩实现部件整合和功能集成化，保证充电桩承载高压高负荷、高效散热和长期稳定运行，助力制造商有效降低成本、提高生产效率。

　　充电桩：安全与美感并重

　　科思创工程塑料事业部市场经理任春虹接受“雅式橡塑网(AdsaleCPRJ.com)”采访表示，面向日益多元化的审美需求，我们看到外观和美学成为了用户选择的另一个关注点，充电桩行业也不例外。高性能塑料能帮助充电桩实现一体化和高集成设计，减少零件部件，增加生产和组装的效率，同时提高用户对充电桩外观设计的自由度。“可以说，充电桩是安全与美感并重。”

　　科思创聚碳酸酯帮助实现充电桩外观设计的灵活度。(图片来源：Covestro AG and Amanda Wallgren)

　　科思创的聚碳酸酯材料结合其特殊薄膜产品，可以实现充电桩触屏和其他部件的一体化整合，满足触控要求的同时实现设计的灵活性，也可实现背光、光扩散、导光和多种的颜色效果;信号穿透聚碳酸酯树脂和薄膜材料，确保信号的高穿透率以及稳定性;高透过率聚碳酸酯结合自然材料效果外观、柔性电路、RGB LED、传感器等高度集成方案，可实现手势控制+多种光效果以及体现可持续理念的外观。

　　塑料赋予充电桩外壳更多外观效果

　　“相比金属，塑料的设计自由度更大，易于打造各种复杂的几何形状，同步实现零件加工和功能集成。由于塑料具有良好的延展性，可以为充电器外壳打造出色的外观效果。在成型过程中，塑料还可以为成品赋予不同的表面光洁度和纹理(例如，高光、哑光和鹅卵石纹等)。”SABIC全球电子电气总监石化化工事业部Mahari Tjahjadi在CHINAPLAS 2023展会期间现场介绍。

　　SABIC的LEXAN™ PC 树脂帮助充电桩外壳具有良好的表面外观、高冲击强度及良好的阻燃性能。(图片来源：SABIC)

　　SABIC推出的LEXAN™ PC 树脂可对充电装置的外壳进行模内着色，且具有良好的表面外观、高冲击强度以及良好的阻燃性能，有助于增强美观性和安全性。

　　SABIC的STAMAX™ PP长纤维化合物在结构件上实现单个部件集成多种功能。(图片来源：SABIC)

　　高强度、高刚度和耐冲击性等特性的SABIC长玻纤增强聚丙烯(PP)化合物(如 STAMAX™ 树脂)，能够对车身框架和缓冲块等结构部件上实现单个部件集成多种功能。

　　安全性：科思创、SABIC、巴斯夫助充电桩多场景高效应用

　　对于消费端应用而言，充电安全性是首要的考量因素，充电桩的阻燃性、耐候性、抗低温冲击等性能，都与其安全息息相关。尤其如今“充电慢”是电动汽车行业的核心痛点之一，大功率快充成为未来重要发展方向。高性能塑料为便携式充电器、室外充电桩等充电设施，提供可靠的安全性能。

　　多场景充电对塑料提出不同要求

　　对于不同类型、不同设计结构、不同使用场景的充电设施，塑料还需具备相应不同的特性。

　　科思创工程塑料事业部市场经理任春虹接受采访时介绍道：

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　　便携型充电器由于它带有可移动属性，因此对其外壳材料的耐摔抗压要求较高;

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　　安装在室外的立式快充桩，对塑料耐热性有一定要求，由于其外壳尺寸较大，工艺适配性也是选材的关键因素之一。

　　(图片来源：Covestro AG and Christoffer Weinreich)

　　科思创(Covestro)高性能聚碳酸酯可用于充电桩外壳、前盖件等多个组件，具有优异的阻燃特性，可达到UL945VA阻燃等级，还可在复杂的环境中应对外部冲击，充分保护内部电子元器件，保障设备稳定运行。

　　考虑到高纬度地区冬季极寒环境，科思创推出了专门的耐低温牌号，即使温度低至零下40度依然能保持稳定的性能。

　　高阻燃材料用于充电桩结构部件

　　“通过对材料配方改进和设计，高性能塑料具有高抗冲击性、耐候性、耐化学性和耐紫外线性及阻燃性等特殊性能，满足充电设施室内和室外多种不同使用场景，且更具成本优势。”SABIC全球电子电气总监石化化工事业部Mahari Tjahjadi表示。

　　前侧充电枪托、充电连接器、插头和耦合器这些部件的制造需要采用具有良好电气性能的材料。SABIC阻燃PBT材料或PC/PBT混合物为这些部件提供较高的相比漏电起痕指数(CTI)、良好的耐化学性和低吸水性。

　　TPU用于快充桩充电枪线

　　巴斯夫Elastollan ®热塑性聚氨酯助力充电枪线柔软、轻便。(图片来源：巴斯夫)

　　巴斯夫对快充桩的充电枪线优化了新牌号，推出Elastollan ®热塑性聚氨酯(TPU)，相比传统的快速充电枪线，新牌号使枪线更柔软、轻便，消费者为电动汽车充电更容易。

　　此外，由于超级充电中的高压大电流，冷却介质将成为必要条件，巴斯夫长链聚酰胺(PA)适合作为冷却管材料，具有良好的耐化学性和灵活性。

　　巴斯夫对充电枪外壳和充电枪线冷却管采用Ultramid ®聚酰胺，其柔韧性和耐化学性可用于与液体冷却剂直接接触的充电枪线的冷却管;对于充电枪的外壳，Ultramid提供韧性和良好的美感。充电枪内部的冷却模块采用 Ultramid Advanced N制成，具有高耐热性、尺寸稳定性和耐化学性。

　　随着电动汽车市场的快速发展，未来充电基础设施建设将不断完善。橡塑企业在这个新兴商机中发挥重要的作用，他们的研发创新和技术支持将为中国乃至全球的充电设施产业发展带来更多的可能性。期待在橡塑材料制造商等企业的努力下，充电桩的市场将更加广阔。