半導體與新能源汽車的發展,推動了眾多產業鏈條的機會。深耕中國市場的霍尼韋爾,見證并參與了這一發展良機。在2023慕尼黑上海電子展上,霍尼韋爾攜導熱界面材料亮相現場。
“霍尼韋爾秉持深耕中國謀求長期發展的理念,貫徹‘東方服務東方’的戰略,以本土創新推動增長,共同研發下一代產品,推動眾多領域的可持續發展和數字化轉型。導熱界面材料和Hydranal新一代醛酮試劑正是霍尼韋爾在眾多本地化戰略中所聚焦的代表領域。” 霍尼韋爾高性能材料部副總裁兼亞太區總經理張立對新材料在線表示。
以高可靠性導熱打入新能源汽車
新能源汽車迅速發展,其復雜的運行工況及電子化程度的提升,帶來熱管理的挑戰。數據顯示,包括空調、電子的熱管理,每一輛電動車的熱管理費用為1,000美金。
據介紹,霍尼韋爾的導熱界面材料業務從半導體導熱領域拓展至多個領域,新能源汽車領域是其中之一。針對新能源汽車熱管理市場,霍尼韋爾積極布局。
張立指出,新能源汽車市場作為高速發展且需求巨大的新興市場,在造車勢力及資本的高度關注下,同業競爭十分激烈。而車載電子設備的迭代是新能源汽車發展的必經之路,是車企提升客戶體驗感,提高自身競爭優勢的一大法寶。
“比如自動駕駛或其他的電子技術,會用到大量的高速運算芯片,而高速運算的芯片發熱量大,對散熱需求大,霍尼韋爾的導熱界面材料可以滿足新能源汽車對于高散熱的要求。” 張立說道。
據了解,汽車對于散熱材料的穩定性與可靠性要求十分嚴格,不允許任何安全風險出現。必須保證汽車芯片熱量完全散掉,否則可能引起整個電子系統失效,如果在高速公路上出現該問題,將帶來致命的隱患。
深耕“芯片級”導熱解決方案技術制高點,霍尼韋爾對應對新能源汽車熱管理的嚴格要求顯得信心十足。
張立表示,霍尼韋爾最初從半導體材料領域轉入導熱界面材料行業,為世界上頂級的半導體客戶提供導熱材料。隨著芯片制程的進步,芯片的散熱問題逐漸變得嚴峻且重要。霍尼韋爾率先為芯片行業的客戶開發了一系列高可靠性的相變材料,用于解決CPU/GPU的主芯片的散熱問題。
據了解,除了芯片,導熱界面材料在汽車可用于動力總成(燃油車不包含動力總成)、電控系統、車聯網等三大板塊。
“霍尼韋爾針對新能源汽車電子化的快速發展做好了充分的準備,我們和新能源汽車行業領先的客戶保持緊密的溝通和長期的配合,已經擁有了滿足新能源汽車最新導熱性能要求的成熟熱界面材料解決方案,能滿足客戶對長期可靠性的嚴苛要求。另外,我們也在提前布局,積極開發下一代車載熱界面材料。”張立談到。
提前布局應對更多散熱挑戰
數據顯示,電子器件工作溫度每下降10℃,其壽命增加一倍,溫度每升高10℃,則壽命縮短一倍。電子器件熱管理是其健康運行的關鍵。
這意味著,消費電子、通訊、數據中心、AI、新興清潔能源等諸多領域也擁有巨大的熱管理需求。
張立認為,未來5-10年,現代半導體電子行業不斷向更高功耗、更多集成功能和小型化方向發展,這導致電子器件的功率密度劇增,熱流密度也在不斷增加,散熱的問題更加突出,相應的更高散熱性能,更高可靠性,更高效自動化的導熱界面材料的需求會不斷的提升。
“霍尼韋爾將繼續跟進市場的發展。”張立表示,依托強大的本土研發能力,霍尼韋爾能夠為不同行業和不同客戶的不同應用場景提供最切合實際的解決方案,滿足市場及客戶的實際需求,解決客戶面臨的散熱難題。
張立介紹道,如今,霍尼韋爾熱界面材料業務形成了相變化材料、導熱墊片、導熱硅脂、單(雙)組份Hybrid導熱凝膠四大產品。
相變化材料為四大產品中的核心,其在室溫下為固態,經過加熱后軟化,可以完全填滿接觸表面的間隙。在很薄應用厚度的條件下,表現出高可靠性,長期使用無泵出風險。應用于消費電子、功率控制單元、逆變器、服務器、固態硬盤、路由器等領域。
據了解,當前中低端IGBT采用的是普通硅脂和高性能硅脂,高端IGBT則采用相變化材料。
導熱墊片產品則具有優異的可壓縮性,兼顧低殘余應力且方便貼合施工,還具備天然粘性,無需增加影響導熱性能的膠粘劑,是消費類電子產品、電信和網絡服務器、汽車電子、功率設備和模塊、半導體邏輯電路與存儲器等領域的導熱材料解決方案。
張立介紹道,霍尼韋爾的導熱硅脂產品則具有導熱性好、簡單易用、用途廣泛等優點。該產品黏度低、觸變性好,適合于點膠、絲網印刷、網板印刷等大規模生產;導熱凝膠具有出色的長期熱穩定性且很柔軟,可用于填補接觸間隙,適應自動化生產。其特有聚合物基體與導熱粉料之間的良好結合力,減少了存儲過程中的油粉分離問題。
“近幾年,霍尼韋爾導熱界面材料業務的年均增長速度超過30%,證明了市場對于霍尼韋爾導熱界面材料的認可。”張立表示,針對未來的上述應用領域導熱需求,霍尼韋爾已經提前展開全面布局,投入了大量優質的研發資源和行業的領先客戶一起合作,開發能應對未來散熱挑戰的導熱界面材料解決方案。
破局電解液測試難題
針對新能源汽車行業,除了聚焦熱管理,霍尼韋爾還推出動力鋰電池材料水分測試解決方案。“霍尼韋爾研究化學品作為分析試劑領域的全球領導者,在鋰離子電池材料檢測領域積累了大量經驗和數據。” 霍尼韋爾電子材料及化學品事業部亞太區總經理程煒對新材料在線表示。
據了解,動力鋰電池的水分含量關乎安全與能效問題。因此,在鋰電池的生產過程中,對其水分含量要求在數百PPM,甚至小于20PPM即百萬分之二十以下。
作為鋰電池的四大關鍵材料之一,電解液的水分含量必須控制小于20PPM。
程煒介紹道,鋰電池電解液中的鋰鹽會和水反應,造成鋰鹽被分解,降低鋰電池效能;另外,水與鋰鹽反應后生成氫氟酸,會腐蝕電池,使電池鼓包,為電池帶來很大的安全隱患。
精準控制電解液的水分含量十分重要。而控制水分,首先要精準的測定出水分。
程煒表示,普遍的電解液水分檢測采用的是卡爾·費休(KF)庫倫法滴定,KF試劑含醇,可以使碘與樣品中的水進行1:1反應,進而準確地測試樣品中的水分含量。
不過,為了提高電池能量密度,增加電池容量,電解液常采用LiBOB、LiBDFB、VC、FEC等化學質性十分活潑的添加劑。醇會與添加劑發生副反應,導致漂移增加,滴定終點延遲或消失,從而使得含水量結果出錯。
“復雜電解液的水分測試已經困擾鋰電池行業很多年。” 程煒表示,作為分析試劑領域的全球領導者,霍尼韋爾深耕KF試劑領域40余年。2022年,推出Hydranal新一代無醇、無吡啶、無氯仿、無咪唑試劑。
程煒介紹道, Hydranal新一代醛酮試劑加入了一種磺酸類物質,可以有效抑制本生反應,保證試劑中的碘與水進行1:1的反應,進而保證試劑測試的準確性;同時用乙腈溶劑代替醇溶劑,能有效抑制副作用。可有效檢測醇敏感的各種挑戰性樣品,確保高度一致的檢測結果。
值得一提的是,新配方不含CMR(致癌、致突變和生殖毒性)物質或鹵代烴,對人體而言較為安全。
除了動力鋰電池電解液,鋰電池作為儲能的主流電池路線,是霍尼韋爾重點關注的領域。程煒表示,隨著客戶對儲能效率要求越來越高,含硼電解液是未來電解液的大勢所趨,這將是Hydranal新一代醛酮試劑的機會所在。
“霍尼韋爾非常看好中國的儲能市場,也非常看好鋰電池儲能系統成為未來的重要解決方案,所以我們也會在儲能電池領域提前布局。”程煒表示。
據了解,Hydranal新一代醛酮試劑不僅適用于鋰電行業,而且適用于化工、制藥、油品領域。
“霍尼韋爾依托先進的研發中心和實驗室,不斷投入研發經費和技術力量,推出符合市場需求的新產品和新技術。同時,霍尼韋爾對試劑質量也非常重視,通過嚴格的質量控制和檢測流程,確保試劑的質量穩定性和一致性。”程煒最后表示。
-
新能源汽車
+關注
關注
141文章
10519瀏覽量
99414 -
半導體
+關注
關注
334文章
27290瀏覽量
218087 -
霍尼韋爾
+關注
關注
2文章
242瀏覽量
30370
原文標題:破局新能源車熱管理、電池水分測定難題 霍尼韋爾堅持本土創新融入中國市場
文章出處:【微信號:xincailiaozaixian,微信公眾號:新材料在線】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論