紧贴新能源汽车产业需求 粤企研发材料新品打破国外垄断

随着新能源汽车产业快速发展,充电枪、充电桩等作为新能源汽车充电的必备设施设备其产业近年来也实现了长足发展。充电接头、充电枪枪头等因为要承受高电压、高电流,其用材对绝缘、导热、阻燃等有着非常高的要求;充电桩因长久暴露户外日晒雨淋,其用材对抗低温、抗老化有着非常高的要求。普通的高分子材料无法适用,行业的需求推动材料性能向更高的水平发展,广东省专精特新中小企业广东伟的新材料股份有限公司(以下简称“伟的材料”)研发的无卤阻燃增强聚酰胺(导热)PA(简称TcPA)和硅氧烷PC两种新材料以其更高的性能指标、更强的稳定性、绝缘性、低成本和优异的低温延展性、高韧性保持率等完美契合了产业需求,并打破了国外垄断,填补了国内空白。

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伟的材料的TcPA、硅氧烷PC订单也逐年攀升,2024年年产量分别达15000吨、3600吨,国内市场占有率分别达51.83%、7%,并走向了国际市场。为满足更高压更高温(500℃及以上)用材要求,伟的材料已立项研发耐500℃高温的PI材料;紧跟低空经济产业的布局发展,该公司正加紧研发一款碳纤维复合材料。

TcPA、硅氧烷PC填补国内空白

“TcPA、硅氧烷PC这两款材料的技术曾经都掌握在国外公司手中,近年来随着新能源汽车产业的发展,对材料性能的要求提高,对这两类材料的需求也大大提升,国外产品售价高在一定程度上影响和制约了产业的发展。”近日,广东伟的新材料股份有限公司总经理龙志雄接受记者采访时表示,作为国家高新技术企业、广东省专精特新企业,公司一直非常重视研发创新,也非常注重对接新产业新材料需求。

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据龙志雄介绍,公司研发的TcPA、硅氧烷PC这两种材料就是为了满足新能源汽车产业的两个场景需求。一个就是高电流、高电压场景,普通的塑胶材料时间长了容易碳化,解决碳化在传统材料里面陶瓷是比较好的,但陶瓷难加工、脆,因而无法满足需求,TcPA这款材料是把陶瓷的特性引到高分子材料,即以PA塑料为基引入无机陶瓷类粉体或纤维而形成的复合物,从而实现兼容陶瓷和塑料两种材料的特性,具有陶瓷的无卤阻燃性、陶瓷的导热绝缘性、塑料的塑化加工性、塑料的柔韧与强硬度兼容性等,这款材料主要用在新能源充电接头、电池接头、储能接头等。第二个场景就是低温、户外场景,普通塑胶在户外日晒雨淋的情况下容易变黄、粉化,此外在低温情况下性能下降非常大,因而无法用于户外充电桩外壳。硅氧烷PC就是把自然界较稳定的硅接入PC塑胶材料,其具有优异的低温延展性,能在极低温(-20℃至-40℃,甚至到-60℃)下性能保持率极高,韧性保持率80%以上(普通PC材料只有10%左右),能耐10年以上日晒雨淋,主要用于充电设备外壳、5G外壳等。

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“这两种材料在2018年前都被国外垄断,直到2018年我们的产品成熟后,才打破这一垄断,国外产品的价格也降下来了。”龙志雄表示,目前,公司研发的两款新材料不仅替代国外产品打破国外垄断,在一些特性指标上如硅氧烷PC硅含量比国外产品更高,材料性能更稳定,很好地响应了新能源汽车产业对材料性能的高要求,也成为进口替代的首选。TcPA系列的导热尼龙(PA),2018年入选工信部重点新材料目录并公布为“2018年重点新材料首批次应用保险补偿试点工作拟补助项目”,2020年无卤阻燃增强聚酰胺树脂组合物及其制备方法获授权发明专利;硅氧烷PC的制备方法及其应用的研究获得2023年“中国好技术”称号。

把技术研发延伸到上游

据悉,伟的材料创立于2012年11月,专注于高分子新材料研发、制造、销售与技术服务,核心技术包括硅氧烷PC及其复合材料、无卤阻燃增强(导热)PA、5G介电材料的制备技术等,产品广泛用于新能源汽车、储能等领域,拥有“GreatMat”品牌,获多项认证。

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“我们企业定位为新产业发展需要的新材料的研发、生产及服务提供商。围绕新产业很早开始研发布局,和其他材料企业方式不一样的是,我们除了关注下游应用同时也关注上游的技术突破。从产业应用研究开始形成一个材料模型,再倒回来做材料模型,要做好这个材料,涉及上下游,一些辅助助剂像无卤阻燃剂要自己开发,如自身或国内没研发成功相关技术,一方面要受制于人,另一方面拿到的技术可能是过期的,因而要把研发衍生到上游。”龙志雄表示,上游原材料参与研发,才能获得更好的原材料,上下游两个研究一起做起来,从上游核心原料的技术突破到下游应用,把这两个做好,再回来做好材料。

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据龙志雄介绍,目前公司研发人员占比超五成,研发设备价值近2000万元,每年研发投入占比5%以上,2024年研发投入近2000万元,“公司的运营理念是稳定销售一代、成熟推广一代及布局研发一代,目前正在研发的除了碳纤维复合材料,还有耐高温(500℃-600℃)的高压连接PI材料。这样能保证公司在大力度研发新产品的同时也能实现良性运转。”

文|记者 余晓玲
图、视频|记者 王俊伟