SunForce™:提升純電動車搖臂EA材質的安全性與功能性

2025.01.20

Rocker EA 材質採用SunForce™工程塑膠泡沫珠

技術與產品

搖桿EA材質是什麼?

Rocker EA材質是空心零件,通常由鋁製成,安裝在純電動車(BEV)電池組的側壁上。發生側面碰撞時,這些部件會變形為精心設計的折疊形狀,從而吸收能量,以最大限度地減少傳遞到電池的衝擊力。

搖桿EA材質是什麼?

電動車電池通常覆蓋車輛底盤的整個底部。因此,在發生側面碰撞時,除了確保乘客安全外,還需要防止電池損壞以及發生火災或爆炸等二次事故——這使得搖臂EA材料成為車輛最重要的部件之一。

開發搖臂EA材料面臨的挑戰

在開發側裙板電吸收材料時,首要任務是確保電池在側面碰撞事故中得到全面保護。具體而言,吸收器必須達到或超過“柱體側面碰撞標準”,該標準要求在車輛與類似電線桿的剛性柱體發生側面碰撞時,必須滿足特定條件。

測試是否符合桿側撞擊標準測試是否符合桿側撞擊標準

同時,為了實現更長的續航里程,純電動車需要配備越來越多的電池組,同時,車輛必須盡可能輕量化。因此,應盡可能避免增加搖臂EA材質的尺寸或重量。

這就產生了對新型材料的需求,這些材料能夠有效地吸收碰撞能量,同時佔用有限的空間——滿足了精心保護電池和確保電池組安裝容量的雙重要求。

在純電動車中使用旭化成SunForce™的搖臂EA材料

旭化成建議使用我們的SunForce™工程塑膠泡沫珠作為電動車搖臂 EA 材料。

傳統的鋁製搖臂EA材料是空心的。用輕質高強度的SunForce™組件填充這些空心內部可以提高能量吸收,有助於減小組件的尺寸和重量。

搖臂能量吸收器在填滿SunForce™組件前後的橫斷面影像。搖臂能量吸收器在填滿SunForce™組件前後的橫斷面影像。

使用SunForce™填充搖臂 EA 材質的主要優勢

優勢1:能量吸收能力的提升可以減少組件尺寸和重量。

 

當鋁製搖桿 EA 材質的空心內部填充SunForce™時,鋁的變形和SunForce™的壓縮變形可以增加整體能量吸收。

這項效果已透過實際實驗得到證實和量化:如下圖所示,填充SunForce™可使能量吸收增加 24%。

實驗測試結果比較了填充 SunForce™ 前後能量吸收 (EA) 的變化實驗測試結果比較了填充 SunForce™ 前後能量吸收 (EA) 的變化

視訊:有與無能量吸收的比較SunForce™

 

這些結果表明,搖臂EA材料雖然寬度較窄,但能高效吸收碰撞衝擊力。這使得零件的整體尺寸得以縮小,從而釋放寶貴的設計空間,同時也使得鋁製部件可以設計成牆壁更薄,減輕重量。與其他泡沫材料相比,SunForce™具有卓越的比強度,因此其能量吸收性能和耐熱性都非常出色。

 

泡沫材料 能量吸收 耐熱性
SunForce™ ++ ++
聚苯乙烯泡沫 ++
聚丙烯泡沫 ++

 

優勢二:變形模式控制帶來穩定的性能

如下圖所示,以SunForce™珠子填充鋁製搖臂 EA 材料,可以控制碰撞引起的變形模式(搖臂在碰撞時折疊和變形的精確方式)。

在搖臂 EA 材質中填滿SunForce™可以控制其變形模式。在搖臂 EA 材質中填滿SunForce™可以控制其變形模式。

如下圖所示,這種對變形模式的控制減少了碰撞過程中能量吸收的變化,符合桿側碰撞標準的要求——從而能夠開發高度可重複的材料部件。

比較有無SunForce™時的穩健性比較有 SunForce 與無 SunForce™ 的穩健性

變形模式控制所帶來的高穩健性也確保了在碰撞過程中衝擊力不一定是垂直方向,而是傾斜角度的情況下,也能有效地吸收能量。

非垂直碰撞力非垂直碰撞力

這些優點確保填充SunForce™搖臂 EA 材質能夠有效吸收衝擊力,同時減少空間和重量要求,從而幫助使 BEV 更安全、更實用。

如果您有興趣,請聯絡我們。

作者簡介

中村亮太
他於2020年加入旭化成株式會社,主要從事「SunForce™」工程塑膠泡沫珠的材料等級和新應用開發,特別專注於材料性能設計。他運用各種評估和分析技術,積極提出針對特定市場需求的應用方案。

如有任何疑問、疑慮或需要樣品,請與我們聯絡。

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