不是PPS也不是PEEK!800V高压的黑马塑料到底是什么?

现在一说起800V高压平台,大家的注意力基本全被碳化硅、超快充给吸走了。

但很少有人会琢磨一个特别实在的问题:


电压直接翻一倍,车子内部一大堆塑料绝缘件,真的扛得住吗?
 
别以为把电池电压拉高就完事了。


电压到800V之后,车里局部电场直接飙升,快充的时候连接器烫得厉害,再加上冷热来回折腾,冷却液、潮气不停侵蚀。只要有一处绝缘扛不住,爬电、电弧、短路这些麻烦就都来了


不少在400V车上用得好好的塑料,放到800V的工况下,直接就顶不住。
 
聚醚酰亚胺PEI就可以很好承担这个工作。
 
PEI属于热塑性聚酰亚胺,分子里既有醚键又有酰亚胺环。长期150℃以上环境随便造,短时间200℃也能硬扛。拿沸水连续泡上万小时,强度还能剩八成多,本身自带阻燃,烧起来烟少毒性低,高温环境绝缘性能还不垮。

 
但它有个很大的毛病,加工难度极大。


注塑之前必须彻底烘干,成型温度要干到370℃往上,工艺窗口特别窄,还容易吸潮,加工的时候磨损刀具,成本自然就上去了。

但800V平台对塑料的考验,是实打实堆出来的。

快充工况下,高压连接器、充电插座局部温度轻轻松松冲到130‑150℃,电机电控附近瞬时温度还会更高。普通塑料高温会变软蠕变,外壳变形、锁扣松掉,隐患直接埋下。


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电压翻倍之后,对耐漏电起痕要求陡增,高温高湿环境一旦出现电痕化,就容易短路。再加上机舱冷热交替,冷却液浸泡,不少材料跑一段时间性能直接断崖式下跌。还得要求出故障的时候不能熔融滴漏,火要能憋住。
 
单项性能达标的材料不少,但能把耐热、绝缘、耐水解、阻燃全部凑齐的,选择并不多,PEI算是其中很突出的一个。

那在800V车型上,PEI都用在什么地方?


首当其冲就是高压连接器壳体和插针基座。


800V大电流,频繁插拔,车子行驶过程还不停震动。用PEI改性料做绝缘基体,高温下结构不会软掉,配合尺寸能稳住,经过反复温湿循环、振动测试,绝缘和密封能力还能守住,减少电弧出现的概率。

然后就是快充接口内部件。


现在5C、6C超快充越来越多,充电座发热很夸张,普通材料长期高温容易老化变脆。PEI做内部绝缘结构,扛得住一次次大功率充电带来的热冲击。

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还有BMS、电机控制器那边的传感器外壳、绝缘骨架。


这些部件离电芯、电驱很近,温度波动大。PEI在‑40到180℃来回折腾,尺寸不会乱飘,绝缘能力掉得少,保证传感器信号不会因为材料失效乱输出,避免整车控制系统误判。

另外PDU高压配电盒里面的绝缘隔件,高端方案也会用到PEI,把不同高压回路隔开,防止出现爬电击穿。


实验室还有个有意思的方向,动态交联PEI薄膜,目标是做车载高温储能介电薄膜,未来有可能用到800V以上逆变器电容绝缘。但目前还只停留在实验室,离装车还有很远距离。


当然也不能神化PEI。


它成本摆在那里,不会整车高压件全都一股脑上PEI。大多是挑温度最高、风险最大的关键点位使用,普通工况依旧用PPS这类性价比更高的材料做搭配。

SABIC一直在针对新能源车800V平台改配方,提升材料流动性,拉高耐漏电指标,做玻纤改性,专门适配现在小型化、薄壁化的连接器,解决细小零件注塑充模难的问题,现在已经进入不少国内外Tier1的备选材料清单。