7月12日-13日，“2018中國(guó)汽車輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在上海隆重舉行，論壇以“新技術(shù)、新材料、新工藝“為主題，旨在降低汽車自身重量同時(shí)提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性和安全性，并對(duì)汽車輕量化政策趨勢(shì)發(fā)展、整車輕量化平臺(tái)化設(shè)計(jì)方案、關(guān)鍵零部件輕量化技術(shù)開發(fā)及汽車輕量化多材料應(yīng)用及成本控制分析等問(wèn)題展開探討。

LG化學(xué)工程塑料技術(shù)總監(jiān)黃善佑

LG化學(xué)工程塑料技術(shù)總監(jiān)黃善佑著重介紹了工程塑料在新能源汽車動(dòng)力電池上的發(fā)展應(yīng)用，以下是演講實(shí)錄（有部分刪減）：

大家好，今天我們介紹一下LG跟LG電池還有電池方面使用的材料這三個(gè)部分簡(jiǎn)單介紹一下，我是2003年進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，我們公司1947年設(shè)立的，今年是71周年。一開始的時(shí)候我們LG是做化妝品的，化妝品的外殼是塑料件，塑料件開裂以后我們會(huì)長(zhǎng)決定自己做會(huì)料。我們LG集團(tuán)是化學(xué)公司有26個(gè)，還有LG電子15個(gè)，通訊有29個(gè)公司。其中我在工作的是LG化學(xué)，分五個(gè)部門Basic、Materiasl&Chemicals、EnergySdution等部門，LG化學(xué)基礎(chǔ)材料塑料部分還是最大的，塑料部分有七個(gè)事業(yè)部。LG集團(tuán)集中開發(fā)汽車材料，主要是ABS和工程塑料，我們ABS產(chǎn)量200萬(wàn)噸全球第一名。還有電池也是我們現(xiàn)在差不多還可以的。我們做材料的時(shí)候最近由于原材料的價(jià)格波動(dòng)太厲害，PC還有尼龍我們努力增加一下原材料，最近的產(chǎn)品改進(jìn)以后公司產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力估計(jì)原材料好控制一下，以后才能跟其他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可以競(jìng)爭(zhēng)。現(xiàn)在Naphtha到最后的產(chǎn)品，這邊圖片上看到的都是我們自己做的。

再加上下面我們也在努力碳納米管也在生產(chǎn)400噸一年，接下來(lái)準(zhǔn)備做碳纖維還有PPS，其他原材料我們集團(tuán)為了加強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力原材料方面也在努力加強(qiáng)。產(chǎn)品也像其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一樣各個(gè)材料都有，原材料PC我們自己有17萬(wàn)噸，還有2020年會(huì)再擴(kuò)大到30萬(wàn)噸。第二個(gè)PBT自己有聚合工廠，還有TPE、ABS還有接下來(lái)PPS也在準(zhǔn)備。只看工程塑料看亞太地區(qū)中國(guó)東南西北四個(gè)工廠，還有今年印度5月份開始投產(chǎn)的，還有明年5月份越南那里開始投產(chǎn)的，還有33000噸的歐洲波蘭那里有工廠，2020年在北美墨西哥那里有計(jì)劃投產(chǎn)。因?yàn)樽銎嚨臅r(shí)候，亞太地區(qū)全球差不多50%5000萬(wàn)臺(tái)左右在生產(chǎn)，還有北美那里差不多生產(chǎn)1200萬(wàn)臺(tái)，但是北美需求量是2000萬(wàn)臺(tái)，差不多700-800萬(wàn)臺(tái)從亞太地區(qū)進(jìn)口，亞太地區(qū)是55%，5000萬(wàn)臺(tái)左右。全球汽車來(lái)看亞太還有歐洲，還有北美這三個(gè)地方是最重要的，所以我們生產(chǎn)基地也是按這個(gè)市場(chǎng)來(lái)跟著客戶在走。

中國(guó)四個(gè)工廠還有華東有2萬(wàn)噸的工廠在寧波，70萬(wàn)噸、85萬(wàn)噸的ABS工廠總產(chǎn)量是92萬(wàn)噸的工廠在生產(chǎn)。為了加強(qiáng)汽車工程塑料有計(jì)劃再建一個(gè)工廠，簡(jiǎn)單介紹一下LG電池，電池部門我在工程塑料工作，他們用塑料的時(shí)候跟我們經(jīng)常交流。電動(dòng)車可以分三個(gè)部分，第一個(gè)是HEV，第二個(gè)是插電PHEV，和純電。第一個(gè)HEV是MicroHEV和PureHEV。左邊這部分用的最多，停的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)停掉，為了提高油耗。PHEV是電池跟發(fā)動(dòng)機(jī)在一起，但是可以插電，第三個(gè)最后的是沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，只有電池可以插電，可以分三個(gè)部分。

LG做了電池以后，做了模具。幾個(gè)模具放在一起以后做Pack，跟BMS在一起以后安裝到一個(gè)車子里面就可以生產(chǎn)電動(dòng)車。這個(gè)圖片是第三方調(diào)查的公司我們LG化學(xué)戰(zhàn)略看LG電池還算可以。現(xiàn)在因?yàn)樗上伦鎏厮估龅淖疃?，松下是電池方面全球第一名的，到?020年以后因?yàn)槲覀儾蛔鎏厮估?，但是差不?5個(gè)以上的全球主機(jī)廠都在做，到了2020年以后會(huì)占40%，會(huì)超過(guò)松下的電池訂單量。我們的產(chǎn)能是100GWh，200多個(gè)主機(jī)廠70個(gè)項(xiàng)目在開發(fā)，差不多2020年到了以后全球電池一年生產(chǎn)量差不多200GWh，當(dāng)中LG會(huì)達(dá)到20Gwh，這樣占10%左右。但是說(shuō)到訂單量可以達(dá)到40%。

這個(gè)圖片早上也介紹過(guò)純電動(dòng)車20年以后會(huì)占50%左右，看2020年就兩三年的時(shí)間看來(lái)有兩個(gè)點(diǎn)，右邊最下面是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，上面都是用電池的車廠。紅色部分用電池的部分到2020年用電池的部分成長(zhǎng)的速度挺快的。再反過(guò)來(lái)看傳統(tǒng)的電動(dòng)車子還是紅色的部分，MicroHEV還有HEV還會(huì)用傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這么看傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)減少的速度快是快，但是還是有一部分會(huì)用一些，但是反過(guò)來(lái)看用電池的部分成長(zhǎng)的速度也蠻快的可以這么看。電池做的時(shí)候可以分兩個(gè)部分，一個(gè)是發(fā)熱的時(shí)候空氣冷卻，一個(gè)是液體冷卻。一般都用的是空氣冷卻，液體冷卻效率比較高一點(diǎn)，但是設(shè)計(jì)生產(chǎn)的時(shí)候重量還有價(jià)格方面會(huì)有一點(diǎn)限制。

塑料部分一般用下蓋、上蓋還有外殼那邊用的多一些。一般做了模具以后，模具放幾十個(gè)以后做pack，看起來(lái)這個(gè)圖片感覺(jué)沒(méi)有那么大，但是重量500-600公斤，500公斤到600公斤當(dāng)中車子的可靠性測(cè)試都要通過(guò)，所以大部分的外殼件都用金屬件，金屬件的比例500公斤當(dāng)中19%，5公斤左右是金屬件，所以接下來(lái)為了輕量化，準(zhǔn)備研究一下金屬件10%5公斤左右的30%，1.5公斤先換成塑料件。這樣1.5公斤可以減少重量，

一般材料用的部分是剛剛介紹的一樣下蓋、上蓋，這部分的外殼材料用的比較多，這邊一開始的時(shí)候電池方面沒(méi)有什么材料的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在也沒(méi)有什么材料的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)公司做的有一點(diǎn)不一樣，但是電池的要求來(lái)看，剛剛說(shuō)的外殼方面可以看到PC跟PPO本身有阻燃的特性，兩個(gè)材料都可以用。最后PPO的價(jià)格漲的厲害，現(xiàn)在看PC+ABS還是看中價(jià)格，看中輕量化品質(zhì)還是PPO好一點(diǎn)。ICBCoverPPO有一部分在用。有的車型有時(shí)候用尼龍外殼，最下面是BatteryCellTray是生息BatteryCell的時(shí)候，鋰電池比較敏感生產(chǎn)時(shí)候的拖板比較重要，拖板的時(shí)候處理溫度大概80-150度以下，所以有個(gè)公司80度可以用PC加ABS，在高溫要用尼龍66，這個(gè)拖板每個(gè)電池的尺寸都不一樣，所以一批量生產(chǎn)以后這個(gè)產(chǎn)品用不了要扔掉，扔掉這個(gè)零部件很大太浪費(fèi)需要回收，回收的特性要看還是PC加ABS孩子尼龍好一點(diǎn)，有個(gè)公司用PBT材料，PBT不好回收。剛剛接受RepeatingFrame外面是Mppe，剛剛介紹的時(shí)候紅色的部分用量最多的這個(gè)部分是MicroHEV可以幫發(fā)動(dòng)機(jī)提高一些油耗。這個(gè)產(chǎn)品上蓋下蓋都在用尼龍材料，但是需要焊接，超音波焊接熱焊接品質(zhì)上沒(méi)有激光焊接產(chǎn)品，所以我們LG在用激光焊接的方式來(lái)生產(chǎn)這個(gè)電池。上面是本色的尼龍玻纖25%然后激光焊接。剛剛介紹的BatteryCellTray是這個(gè)樣子，每個(gè)公斤每個(gè)模型都不一樣，這個(gè)生產(chǎn)出來(lái)以后這個(gè)產(chǎn)品不可以扔掉，所以大部分的公司回收粉碎。

還有一個(gè)車型一般RepeatingFrame是一個(gè)板材右邊、左邊都有電池，冷卻水往這個(gè)部分以后電池可以冷卻。但是更提高冷卻性能，某一個(gè)產(chǎn)品這個(gè)冷卻水外面都有，這樣不可以避免金屬件跟塑料件接觸，塑料件跟金屬件結(jié)合的非常厲害要金屬焊接的材料在用，我們要提高流動(dòng)性，金屬件跟塑料件結(jié)合的要好的一個(gè)添加劑也要考慮。金屬件跟塑料件在一起的時(shí)候，按溫度來(lái)看收縮率也不一樣，20-40%左右的零部件，三個(gè)部分考慮以后就開發(fā)有一款材料在使用。

這個(gè)技術(shù)不僅是電池或者其他零部件ECU高品質(zhì)的產(chǎn)品已經(jīng)在用的不少，再進(jìn)一步我們一開始的時(shí)候介紹從電子車子500公斤左右電池的重量當(dāng)中10%的金屬件，10%5公斤，5%的30%1.5公斤做輕量化換成塑料件，但是進(jìn)一步整個(gè)外殼也做導(dǎo)電的材料，但是我們?cè)谘芯恳獙?shí)現(xiàn)后面要看價(jià)格成本還需要一點(diǎn)時(shí)間。

在開發(fā)的全球幾個(gè)案例，為了加強(qiáng)汽車開發(fā)跟客戶配合有一個(gè)專門部門去做輕量化的，一般的電腦模擬可以做，再加上實(shí)際上可以幫客戶進(jìn)行噪音模擬，提前看一下這個(gè)產(chǎn)品后面的噪音或者疲勞，提前可以模擬一下產(chǎn)品的疲勞。這類也在研究，實(shí)際上也跟客戶有一點(diǎn)案例。