Veiligheid inbouwen in elke EV

Veiligheid is niet alleen een ethische verantwoordelijkheid van producenten, maar staat ook hoog op de agenda van regelgevende instanties en consumenten. Als het hart van de EV krijgen de EV-batterij en de veiligheid daarvan de meeste aandacht, en terecht. Het gaat echter niet alleen om de batterij; een veilig EV-ontwerp omvat het hele voertuig. Van de voorbumper tot de achterkant spelen geavanceerde materialen een belangrijke rol bij het veiliger maken van EV's.

Terwijl producenten werken aan het verbeteren van het bereik van EV's, krijgen de elektronische voedingscomponenten het zwaarder te verduren. Voor EV's zijn de drie belangrijkste energieconversiesystemen de boordladers, AC/DC-omvormers en DC/DC-veredelaars. Door de afmetingen van deze energie-elektronica te verkleinen en ze te integreren met andere EV-energiesystemen, winnen producenten ruimte. De oplossing is echter ook het gif. Geminiaturiseerde elektronica gaat gepaard met een scala aan technische uitdagingen die nog groter worden door hun microformaat.

EEN.
De eerste grote uitdaging is thermisch beheer. Naarmate de elektronica kleiner wordt, neemt ook de voetafdruk van de componenten af, waardoor het beschikbare oppervlak dat als warmteopnemer fungeert kleiner wordt. Dit is een steeds grotere uitdaging aangezien EV's ontworpen zijn voor snel opladen. Warmte moet effectief worden afgevoerd om een veilige bedrijfsomstandigheid te handhaven. Thermische interfacematerialen doen precies dat. Oplossingen zoals vulmiddelen voor spelingen, spelingsblokken en thermisch geleidende lijmen helpen warmte afvoeren en zijn ontworpen om te voldoen aan de EV-vereisten van hogere energiedichtheid en grotere energie-efficiëntie.

TWEE.
De tweede grote uitdaging is dat de energiecomponenten bestand moeten zijn tegen de voortdurende mechanische belasting en de zware omstandigheden die inherent zijn aan het gebruik van een voertuig. Geavanceerde materialen kunnen worden gebruikt om de schokbestendigheid, trillingsstabiliteit en chemische en omgevingsbestendigheid te verbeteren. De oplossingen omvatten een breed scala aan technologieën voor vlakkenafdichting die afdichtingsmogelijkheden bieden en de betrouwbaarheid en bestendigheid van elektronische energiecomponenten versterken.

DRIE.
De derde grote uitdaging is het verlagen van de materiaal- en verwerkingskosten. Producenten zijn op zoek naar productiviteitswinsten via kortere cyclustijden en geautomatiseerde productie. Automatiseringsvriendelijke geavanceerde materialen kunnen hierbij helpen. Producenten kunnen energiekosten besparen met uithardingsoplossingen op kamertemperatuur en arbeidskosten verlagen door efficiëntere automatisering.

Naast energieconversiesystemen, staat de voertuigcarrosserie centraal in de veiligheid. Omdat EV-batterijen zo zwaar zijn, moet de rest van het voertuig tegenwicht bieden en zo licht mogelijk zijn. Maar gewichtsvermindering in voertuigcarrosserieën kan ook de botsveiligheid in gevaar brengen. Geavanceerde materialen hebben een vakkundig evenwicht bereikt dat lichtgewicht voertuigen mogelijk maakt en tegelijkertijd voldoet aan de prestatievereisten of deze zelfs overtreft.

Tijdens de ontwikkelingsfasen van EV's worden geavanceerde materiaalontwerpen gemaakt, zodat oplossingen producenten kunnen helpen het meeste voertuiggewicht te verminderen. Dit kan op verschillende manieren, zoals het gebruik van lichtgewicht metaal, het verlagen van de dikte van bestaand metaal of het herontwerpen van de architectuur om bestaande componenten helemaal te verwijderen. In één voorbeeld werd het aluminium dat werd gebruikt voor een versteviging van de tuimelschakelaar vervangen door een inzetstuk van structureel schuim. Het gevolg? Dankzij de nieuwe oplossing werd gewicht bespaard, werd de sterkte behouden en werd er voldaan aan de prestatiestandaarden.

Het is gemakkelijk te begrijpen hoe voertuigcarrosserieën helpen om veiligere EV's te promoten. Proactieve maatregelen die op de eerste plaats helpen ongelukken te voorkomen, zijn echter een krachtige, stille manier om de veiligheid van voertuigen te verbeteren.

Naast functies voor bestuurdersassistentie op basis van software, dragen geavanceerde materialen op subtiele maar opmerkelijke manieren bij aan de veiligheid van de bestuurder. Ze maken stuurwielen ruwer, waardoor bestuurders een betere grip op het stuur houden. Andere zorgen ervoor dat digitale displays zichtbaar blijven ondanks vochtigheid, hoge temperaturen en schittering door de zon. Weer andere materialen dempen weg- en windgeruis om afleiding en vermoeidheid bij de bestuurder te verminderen.

Een holistische benadering van voertuigveiligheid moet ook betrekking hebben op de EV-batterij, waar doorgaans de meeste aandacht naar uitgaat. EV's gebruiken voornamelijk lithium-ionbatterijen (Li-ion) als energiebron. Tijdens het opladen en ontladen zijn Li-ion-batterijen een grote bron van warmte en het omgaan met die warmte is cruciaal voor de veiligheid. Bovendien moet de fysieke integriteit van de batterijen behouden blijven in het geval van een botsing. Geavanceerde materialen, zoals spelingsblokken, vulmiddelen voor spelingen en geleidende coatings, worden gebruikt om de warmte van EV-batterijen af te voeren. Materialen met een dubbele functie die worden gebruikt om de batterij stevig op zijn plaats te houden, geleiden ook de warmte weg van de batterij.

Wilt u meer weten over EV-batterijen en geavanceerde materialen? Lees hier onze whitepaper.

Bij het ontwerpen en gebruiken van EV's, komt veiligheid altijd op de eerste plaats. In de EV kunnen geavanceerde materialen op talloze innovatieve manieren worden gebruikt om de veiligheid te verbeteren en bestuurders beter te beschermen.

Nieuwsgierig naar meer informatie? Neem contact op met Henkel voor een gesprek met een expert over de materie of download onze whitepaper, "Meer dan alleen goede chemie: De cruciale rol van geavanceerde materialen in de toekomst van EV-implementatie.”