中化國際：芳綸復合材料用于鋰電PACK，抗沖擊性可提高約80%
10月30日，電池中國從中化國際獲悉，公司正加快對位芳綸材料在新能源汽車鋰電PACK下箱體復合材料市場的開拓，助力新能源汽車安全、輕量化雙重升級。
“碳中和”時代，新能源汽車爆發式增長。截至2023年9月底，我國新能源汽車保有量已達1821萬輛。雖然各類新能源車型層出不窮，但安全性能始終是用戶首要考慮的問題，尤其是鋰電池包(鋰電PACK)的安全更是重中之重。資料顯示，在已明確的新能源汽車起火、燃爆等安全事故原因中，半數以上源于鋰電PACK。
鋰電PACK是新能源汽車的“心臟”和動力來源，是由多個電池單體組成的電池包。同時為了保護電池單體免受外界損害，鋰電PACK還包括電池管理系統、熱管理系統、連接器、控制器、殼體等關鍵部件。
其中，鋰電PACK的殼體主要負責承載和保護電池單體和模組，需滿足強度、剛度、碰撞安全等機械要求。目前，行業主流殼體材料為鋼材、鋁合金，不僅重量大，安全性能也有提升空間。在車輛受到地面或外部沖擊、高速碰撞時，PACK內部電解液可能因外殼損傷發生漏液，導致鋰電PACK整體絕緣失效，電池模組短路爆燃。
針對這一現狀，中化國際正在推動對位芳綸材料的鋰電PACK殼體應用，以提升鋰電PACK的整體安全防護水平。
芳綸纖維是世界三大高性能纖維之一，外觀與普通紡絲并無差別，但強度是鋼絲的5~6倍，模量是鋼絲的2-3倍，韌性是鋼絲的2倍。采用芳綸纖維的復合材料作為鋰電PACK殼體材料，可有效提高殼體結構強度，避免在擠壓或沖擊時造成殼體損壞，防止熱失控，提高鋰電PACK安全性。
中化國際的研究測試表明，采用以芳綸為主體、多種纖維制成的復合材料，抗沖擊性能較傳統殼體材料可提高近80%。
同時，芳綸纖維卓越的耐高溫性能和防火阻燃性能還能在內部單體電池起火時，防止火勢蔓延，進一步降低電池PACK整體燃燒甚至爆炸的可能性。
除了耐沖擊、耐高溫、阻燃，芳綸纖維還有“體重輕”的優點。它的重量僅為鋼絲的1/5左右，而輕量化正是新能源汽車發展的另一迫切需求。研究數據表明，新能源汽車重量降低10%，續航里程可增加約6%。
鋰電PACK重量占整車比達1/3，是新能源汽車減重的關鍵所在。而在鋰電PACK中，殼體重量約占20%-30%。若采用芳綸纖維作為鋰電PACK殼體材料，可在保證鋰電PACK安全性能的前提下，幫助新能源汽車“減重瘦身”，有效提升續航能力，減少“里程焦慮”。
目前，中化國際正與下游企業合作，積極開拓鋰電PACK下箱體復合材料市場，并已通過國內頭部企業測試，正在推進中試，力爭盡快投入實際應用。
中高端新能源車型或將先行采用芳綸復合材料解決方案。據中化國際測算，若基于2022年全球400萬輛中高端新能源汽車保有量的規模，未來在該應用領域可形成4000-8000噸/年芳綸需求，中國作為新能源汽車大國，芳綸需求可達2500-5000噸/年。
