Eingebaute Sicherheit in jedem Elektrofahrzeug

Sicherheit liegt nicht nur in der ethischen Verantwortung der Hersteller, sondern bleibt auch für Aufsichtsbehörden und Verbraucher oberstes Gebot.Als Herzstück des Elektrofahrzeugs erhält die Batterie des Elektrofahrzeugs und ihre Sicherheit zu Recht die meiste Aufmerksamkeit. Es geht aber nicht nur um die Batterie. Das sichere EV-Design erstreckt sich über das gesamte Fahrzeug. Von der vorderen Stoßstange bis zum Heck spielen fortschrittliche Materialien eine wichtige Rolle dabei, Elektrofahrzeuge sicherer zu machen.

Da die Hersteller daran arbeiten, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu verbessern, müssen die leistungselektronischen Komponenten einer erhöhten Belastung standhalten. Bei Elektrofahrzeugen sind die drei wichtigsten Stromumwandlungssysteme Onboard-Ladegeräte, AC/DC-Wechselrichter und DC/DC-Wandler. Durch die Mikrodimensionierung dieser Leistungselektronik und deren Integration in andere EV-Antriebssysteme gewinnen Hersteller Platz. Das Heilmittel ist ist jedoch zugleich das Gift. Miniaturisierte Elektronik steht vor einer Reihe technischer Herausforderungen, die aufgrund ihrer Mikrogröße noch verschärft werden.

ERSTENS.
Die erste große Herausforderung ist das Wärmemanagement. Wenn die Elektronik kleiner wird, verkleinert sich auch der Footprint des Bauteils, wodurch auch die verfügbare Oberfläche, die als Kühlkörper dient, kleiner wird. Dies stellt eine zunehmende Herausforderung dar, da Elektrofahrzeuge für schnelles Laden ausgelegt sind. Die Wärme muss effektiv abgeführt werden, um sichere Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Wärmeleitmaterialien tun genau das. Lösungen wie Gap Filler, Gap Pads und wärmeleitende Klebstoffe tragen zur Wärmeableitung bei und sind darauf ausgelegt, die Anforderungen von Elektrofahrzeugen hinsichtlich höherer Leistungsdichte und höherer Energieeffizienz zu erfüllen.

ZWEITENS.
Die zweite große Herausforderung besteht darin, dass die Leistungskomponenten den ständigen mechanischen Belastungen und rauen Bedingungen im Fahrzeugbetrieb standhalten müssen. Fortschrittliche Materialien können verwendet werden, um die Stoßbeständigkeit, Vibrationsstabilität sowie die Chemikalien- und Umweltbeständigkeit zu verbessern. Zu den Lösungen gehört ein breites Spektrum an Dichtungstechnologien, die Dichtungsfunktionen bieten und die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit leistungselektronischer Komponenten verbessern.

DRITTENS.
Die dritte große Herausforderung besteht darin, die Material- und Verarbeitungskosten zu senken. Hersteller streben nach Produktivitätssteigerungen durch kürzere Durchlaufzeiten und automatisierte Produktion.Automatisierungsfreundliche, fortschrittliche Materialien können helfen. Hersteller können mit Lösungen zur Aushärtung bei Raumtemperatur Energiekosten sparen und die Arbeitskosten durch eine effizientere Automatisierung senken.

Neben Energieumwandlungssystemen ist die Fahrzeugkarosserie von zentraler Bedeutung für die Sicherheit. Da die Batterien von Elektrofahrzeugen so schwer sind, muss der Rest des Fahrzeugs zum Ausgleich möglichst leicht sein. Aber die Gewichtsreduzierung der Fahrzeugkarosserien kann auch die Crashsicherheit beeinträchtigen. Fortschrittliche Materialien haben ein gekonntes Gleichgewicht erreicht, das es ermöglicht, Fahrzeuge leichter zu machen und gleichzeitig die Leistungsanforderungen zu erfüllen oder sogar zu übertreffen.

Während der Entwicklung von Elektrofahrzeugen werden fortschrittliche Materialdesigns entwickelt, sodass Lösungen den Herstellern dabei helfen können, das Fahrzeuggewicht weitestgehend zu reduzieren. Dies kann auf vielfältige Weise erreicht werden, darunter die Verwendung von Leichtmetall, die Reduzierung vorhandener Metalle oder die Umgestaltung der Architektur, um vorhandene Komponenten vollständig zu entfernen. In einem Beispiel wurde das zur Verstärkung des Schwellers verwendete Aluminium durch eine Einlage aus Strukturschaum ersetzt. Das Ergebnis? Die neue Lösung sparte Gewicht, behielt die Festigkeit bei und erfüllte die Leistungsstandards.

Es ist leicht zu verstehen, wie Fahrzeugkarosserien zu sichereren Elektrofahrzeugen beitragen. Allerdings sind proaktive Maßnahmen, die dazu beitragen, Unfälle von vornherein zu verhindern, ein wirksamer, stiller Faktor bei der Verbesserung der Fahrzeugsicherheit.

Über die softwarebasierten Fahrerassistenzfunktionen hinaus tragen fortschrittliche Materialien auf subtile, aber bemerkenswerte Weise dazu bei, die Sicherheit des Fahrers zu erhöhen. Sie machen die Lenkräder griffiger und geben dem Fahrer damit mehr Grip am Lenkrad. Andere sorgen dafür, dass digitale Anzeigen auch bei Feuchtigkeit, hohen Temperaturen und Sonnenlicht sichtbar bleiben. Wieder andere Materialien dämpfen Straßen- und Windgeräusche, um Ablenkungen und Ermüdung des Fahrers zu verringern.

Ein ganzheitlicher Ansatz zur Fahrzeugsicherheit muss die Batterie des Elektrofahrzeugs einbeziehen, auf die normalerweise der größte Fokus gelegt wird. Als Energiequelle nutzen Elektrofahrzeuge überwiegend Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion). Beim Laden und Entladen sind Li-Ionen-Akkus eine große Wärmequelle, und die Handhabung dieser Wärme ist aus Sicherheitsgründen von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus muss im Falle eines Unfalls die physische Unversehrtheit der Batterien gewahrt bleiben. Fortschrittliche Materialien wie Gap Pads, Gap Filler und leitfähige Beschichtungen werden verwendet, um die Wärmeableitung der Batterie von Elektrofahrzeugen zu unterstützen. Dual-Purpose-Materialien, die zur sicheren Befestigung der Batterie verwendet werden, leiten außerdem Wärme von der Batterie ab.

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Beim Design und Betrieb von Elektrofahrzeugen steht die Sicherheit immer an erster Stelle. Im gesamten Elektrofahrzeug können fortschrittliche Materialien auf vielfältige innovative Weise eingesetzt werden, um die Sicherheit zu erhöhen und die Fahrer besser zu schützen.

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