Đưa yếu tố an toàn vào mọi sản phẩm xe điện

An toàn không chỉ là trách nhiệm đạo đức của nhà sản xuất mà còn là mối quan tâm hàng đầu của người tiêu dùng và các nhà quản lý. Là trái tim của xe điện, pin và sự an toàn của pin nhận được sự quan tâm lớn nhất. Nhưng không chỉ là về pin; an toàn nằm ở toàn bộ thiết kế phương tiện. Từ cản trước đến đuôi xe, vật liệu tiên tiến đóng vai trò quan trọng giúp xe điện trở nên an toàn hơn.

Khi các nhà sản xuất nỗ lực cải thiện phạm vi hoạt động của xe điện, các linh kiện điện tử công suất phải chịu áp lực lớn hơn. Trong xe điện, ba hệ thống chuyển đổi điện năng chính là bộ sạc tích hợp trên xe, bộ biến tần AC/DC và bộ chuyển đổi DC/DC. Bằng cách thu nhỏ kích thước các linh kiện điện tử này và tích hợp chúng với các hệ thống năng lượng EV khác, các nhà sản xuất có thể tiết kiệm được không gian. Tuy nhiên, giải pháp này cũng đi kèm với vấn đề. Các linh kiện điện tử thu nhỏ phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, vốn trở nên nghiêm trọng hơn do kích thước siêu nhỏ của chúng.

VẤN ĐỀ THỨ NHẤT.
Vấn đề đầu tiên là kiểm soát nhiệt. Khi linh kiện điện tử thu nhỏ, diện tích bề mặt của chúng cũng giảm, làm giảm vùng tản nhiệt có sẵn. Vấn đề này càng lớn hơn khi xe điện được thiết kế để sạc nhanh. Nhiệt cần phải được tản đi hiệu quả để duy trì điều kiện vận hành an toàn. Vật liệu tản nhiệt phải thực hiện được điều này. Các giải pháp như chất trám khe, miếng đệm nhiệt và keo dẫn nhiệt giúp tản nhiệt và được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu của xe điện về mật độ công suất cao hơn và hiệu suất năng lượng lớn hơn.

VẤN ĐỀ THỨ HAI.
Vấn đề lớn thứ hai là các linh kiện công suất phải chịu được áp lực cơ học liên tục và các điều kiện khắc nghiệt vốn có khi xe hoạt động. Các vật liệu tiên tiến có thể được sử dụng để tăng khả năng chống sốc, ổn định rung động, cũng như khả năng chống hóa chất và môi trường. Các giải pháp bao gồm công nghệ tạo gioăng, chống rò rỉ và nâng cao độ tin cậy, độ bền của các linh kiện điện công suất.

VẤN ĐỀ THỨ BA.
Thách thức lớn thứ ba là giảm chi phí xử lý và nguyên vật liệu. Các nhà sản xuất đang tìm cách tăng năng suất bằng cách rút ngắn thời gian chu kỳ và tự động hóa sản xuất. Các vật liệu tiên tiến phù hợp với quy trình tự động hóa có thể giải quyết vấn đề này. Các nhà sản xuất có thể tiết kiệm chi phí năng lượng với các giải pháp đóng rắn ở nhiệt độ phòng và giảm chi phí lao động nhờ tự động hóa hiệu quả hơn.

Ngoài các hệ thống chuyển đổi năng lượng, thân xe cũng là yếu tố cốt lõi đối với sự an toàn. Vì pin xe điện rất nặng, phần còn lại của chiếc xe phải giúp cân bằng và phải nhẹ nhất có thể. Tuy nhiên, việc giảm trọng lượng thân xe có thể ảnh hưởng đến độ an toàn khi va chạm. Các vật liệu tiên tiến đã đạt được sự cân bằng khéo léo giúp giảm trọng lượng xe, đồng thời đáp ứng hoặc vượt qua các yêu cầu về hiệu suất.

Vật liệu tiên tiến được thiết kế trong giai đoạn phát triển xe điện để các giải pháp có thể giúp các nhà sản xuất giảm được nhiều trọng lượng xe nhất. Có nhiều cách để làm được điều này, bao gồm sử dụng kim loại nhẹ, giảm độ dày kim loại hiện có hoặc thiết kế lại kiến trúc để loại bỏ hoàn toàn các linh kiện hiện có. Ví dụ, nhôm dùng cho gia cố rocker được thay thế bằng một miếng bọt kết cấu Kết quả? Giải pháp mới giúp giảm trọng lượng, duy trì được độ bền và đáp ứng các tiêu chuẩn về hiệu suất.

Dễ dàng thấy rằng thân xe có vai trò quan trọng trong việc tăng an toàn cho xe điện. Tuy nhiên, các biện pháp chủ động giúp ngăn ngừa tai nạn ngay từ ban đầu là một yếu tố hỗ trợ thầm lặng nhưng mạnh mẽ để tăng tính an toàn cho xe.

Ngoài các tính năng trợ lái bằng phần mềm, vật liệu tiên tiến cũng góp phần tăng an toàn cho người lái theo những cách tinh tế nhưng đáng chú ý. Các vật liệu này giúp vô lăng có độ bám tốt hơn, giúp người lái có thể giữ chắc chắn hơn. Một số vật liệu khác đảm bảo màn hình kỹ thuật số vẫn hiển thị rõ trong điều kiện độ ẩm, nhiệt độ cao và ánh nắng chói. Các vật liệu khác còn làm giảm tiếng ồn của gió và đường để giảm bớt sự xao nhãng và mệt mỏi cho người lái.

Khi nói đến an toàn tổng thể của phương tiện, không thể bỏ qua pin điện, yếu tố thường nhận được sự quan tâm hàng đầu. Xe điện chủ yếu sử dụng pin lithium-ion (Li-ion) làm nguồn năng lượng. Trong quá trình sạc và xả, pin Li-ion là nguồn nhiệt lớn, nên việc kiểm soát lượng nhiệt đó rất quan trọng để đảm bảo an toàn. Ngoài ra, khi xảy ra va chạm, pin phải giữ được cấu trúc vật lý. Các vật liệu tiên tiến, như chất độn khe hở, chất trám khe và lớp phủ dẫn điện, được sử dụng để giúp tản nhiệt cho pin xe điện. Các vật liệu đa năng, dùng để giữ pin an toàn tại chỗ cũng có tác dụng dẫn nhiệt ra khỏi pin.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về pin xe điện và vật liệu tiên tiến? Đọc whitepaper của chúng tôi tại đây.

Trong thiết kế và vận hành xe điện, an toàn luôn được đặt lên hàng đầu. Các vật liệu tiên tiến có thể được sử dụng theo nhiều cách sáng tạo khác nhau trên khắp chiếc xe điện nhằm giúp tăng cường an toàn và bảo vệ người lái tốt hơn.

Bạn muốn tìm hiểu thêm? Vui lòng liên hệ với Henkel để gặp các chuyên gia trong lĩnh vực hoặc tải whitepaper của chúng tôi, “More Than Just Good Chemistry: Advanced Materials’ Pivotal Role in the Future of EV Adoption.”