“一代新材料、一代新汽車?！边@是曾經(jīng)國際汽車界對新型材料一種形象說法。事實(shí)上，這不僅適用于過去，未來同樣如此。

近年來，伴隨全球各國對于環(huán)境保護(hù)越發(fā)重視，碳達(dá)峰、碳中和成為當(dāng)下“熱詞”，全球汽車產(chǎn)業(yè)亦正在加速向低碳化發(fā)展。而新的趨勢和新的變革，離不開眾多高科技新型材料工程的支撐， 其中被視為“工業(yè)味精”的有機(jī)硅更被視為新能源汽車發(fā)展過程中不可或缺的新材料之一。

陶氏公司消費(fèi)品解決方案部門，全球資深市場經(jīng)理 王焱；圖片來源：陶氏

“無論是純電動還是混合動力車型都與新能源密切相關(guān)，在未來動力電池突破高低溫局限、絕緣、阻燃等一系列瓶頸的過程中，有機(jī)硅都將扮演著越來越重要的角色?！比涨埃帐瞎鞠M(fèi)品解決方案部門，全球資深市場經(jīng)理 王焱在與蓋世汽車溝通時(shí)如是說。

不可或缺？究竟何為有機(jī)硅

不可否認(rèn)，有機(jī)硅并不像常規(guī)的塑料、金屬材料一般廣為人知，可正如前文所說，“工業(yè)味精”名號下，是有機(jī)硅作為重要的工業(yè)技術(shù)原材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工、交通運(yùn)輸、光伏以及電子消費(fèi)等諸多領(lǐng)域。

從結(jié)構(gòu)上來看，以“硅-氧”為主鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈通過硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連，形成了典型的無機(jī)-有機(jī)雜化體系，使其可在高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解，具有優(yōu)異的耐高低溫性能、耐候性、電氣絕緣性、生物相容性等特性。

陶氏消費(fèi)品解決方案汽車事業(yè)部技術(shù)服務(wù)開發(fā)工程師 鄒魯博士；圖片來源：陶氏

“得益于有機(jī)硅的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，它還具有柔性可減震、防水防潮；阻燃等諸多優(yōu)點(diǎn)。”陶氏消費(fèi)品解決方案汽車事業(yè)部技術(shù)服務(wù)開發(fā)工程師 鄒魯博士向蓋世汽車介紹道。

近年來中國新能源汽車技術(shù)快速迭代，新能源汽車保有量邁過千萬規(guī)模，每月仍以數(shù)十萬輛速度擴(kuò)充的當(dāng)下，是對動力電池高性能、長續(xù)航的追求從而導(dǎo)致電池能量密度不斷增加，電芯空間利用率更加緊湊，必然導(dǎo)致碰撞、短路、局部過熱等引起的電池不安全事故頻發(fā)。

“當(dāng)電控和電驅(qū)內(nèi)電子元器件工作溫度長時(shí)間處于120攝氏度及以上溫度時(shí)，越發(fā)凸顯有機(jī)硅的重要性及必要性?！编u魯博士如是說。

同時(shí)，伴隨新能源汽車逐漸擺脫政策驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場拉動，以及動力電池技術(shù)迭代，“補(bǔ)能”正成為限制電氣化轉(zhuǎn)型的短板。于是，越來越多車企加碼高壓快充，以實(shí)現(xiàn)“充電5分鐘，續(xù)航200公里”。

圖片來源：陶氏

但若想實(shí)現(xiàn)整車平臺由400V切換為800V甚至更高電壓，落地于技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用卻是一項(xiàng)“牽一發(fā)而動全身”的系統(tǒng)工程，核心三電高壓化、相關(guān)元器件的重新開發(fā)、電池模組安全性的提升以及半導(dǎo)體器件線路的改變都將帶來一個又一個難點(diǎn)。

其中便包括各部件對于絕緣的要求隨電壓升高更為嚴(yán)苛。

“鑒于有機(jī)硅材料的獨(dú)特性能，目前，已被廣泛應(yīng)用于電池包、電池管理系統(tǒng)、逆變器、變壓器、車載充電機(jī)、電驅(qū)等部件上，且可以很好地滿足新能源汽車三電客戶的安全、可靠、輕量化、可返修的需求。”鄒魯博士進(jìn)一步指出，“據(jù)觀察，現(xiàn)階段新能源汽車中有機(jī)硅材料用量較燃油車約有3~4倍增長?！?/p>

面向2025年，根據(jù)中信證券測算，整個汽車工業(yè)的有機(jī)硅市場空間有望達(dá)到40億元左右，且將伴隨汽車電氣化、智能化發(fā)展，這一數(shù)值還將持續(xù)擴(kuò)大。

為全面電氣化時(shí)代“提味調(diào)鮮”

近年來，各國對氣候問題的重視程度不斷增加，歐盟及美國加州相繼提出2035年輕型車100%碳減排目標(biāo)，這勢必將倒逼中國新能源汽車發(fā)展再提速，從而推動全球汽車全面新能源化的進(jìn)程。

源于此，作為全球領(lǐng)先的材料科學(xué)公司，亦是全球最大的有機(jī)硅生產(chǎn)商之一，陶氏不斷加大相關(guān)創(chuàng)新投入，以幫助整個汽車市場特別是新能源汽車實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。 

據(jù)王焱介紹，現(xiàn)階段陶氏超過八成研發(fā)項(xiàng)目均圍繞氣候保護(hù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和更安全的材料在內(nèi)的三大方向，以實(shí)現(xiàn)至2030年，每年減少500萬噸的碳排放凈額，即在2020年的基礎(chǔ)上總體減少15%，并最終在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

圖片來源：陶氏

單以汽車行業(yè)為例，為解決其從設(shè)計(jì)研發(fā)，到生產(chǎn)、使用、回收再利用全生命周期內(nèi)的碳排放，陶氏便已經(jīng)推出覆蓋各個環(huán)節(jié)的全方位創(chuàng)新解決方案。

目前，陶氏交通運(yùn)輸平臺在亞太區(qū)的眾多項(xiàng)目中，主要是與電池材料相關(guān)的項(xiàng)目，涉及電池安全性、電池輕量化以及電池續(xù)航等多個方面。王焱進(jìn)一步透露，“其中，有很多有機(jī)硅解決方案。”

如針對新能源汽車不同部件對導(dǎo)熱產(chǎn)品的應(yīng)用要求，陶氏提出了不同的產(chǎn)品解決方案，包括可散熱又可填充間隙的導(dǎo)熱填縫劑、可散熱又可粘接的導(dǎo)熱粘接劑、可對OBC車載充電等進(jìn)行全方位保護(hù)的導(dǎo)熱灌封膠/凝膠、非?？煽壳野踩貙?dǎo)熱硅脂等。

鄒魯博士介紹稱，從當(dāng)前的趨勢來看，快充對材料提出的要求正從傳統(tǒng)的1-2 W/m·k的需求向3 W/m·k以上的方向發(fā)展。目前陶氏的導(dǎo)熱填縫劑、粘接劑、灌封膠、導(dǎo)熱硅脂等熱管理材料涵蓋1.0-6.0W/m·k的導(dǎo)熱系數(shù)，能夠覆蓋不同使用場景對導(dǎo)熱性能的不同需求。

除了充當(dāng)導(dǎo)熱產(chǎn)品，有機(jī)硅材料在新能源汽車部件的防護(hù)上同樣大有可為。

源于新能源汽車輕量化需求，電池結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷著標(biāo)準(zhǔn)模組-大模組、去模組-電池底盤一體化的發(fā)展路徑，這一過程中除了一體化對結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度要求提升外，催生如有機(jī)硅發(fā)泡膠這類低密度電芯用灌封膠的出現(xiàn)。

“截至目前，除了通過有機(jī)硅解決方案在熱管理、防護(hù)與組裝方面為新能源汽車三電賦能，陶氏已完成在動力電池方面精確發(fā)力，可提供從材料、組件、電芯、模組、電池包到整車級別全方位電池安全解決方案。”鄒魯博士如是介紹。

僅以今年第一季度來看，王焱透露，“無論是核心三電、內(nèi)飾，還是智能駕駛等方面有機(jī)硅項(xiàng)目都在快速推進(jìn)中，并源源不斷涌入新的客戶需求。”

創(chuàng)新+本土化，助力陶氏有機(jī)硅邁向百年新征程

時(shí)至今日，陶氏已成立126周年，且距離以開發(fā)和制造有機(jī)硅為目標(biāo)， 數(shù)十年如一日的研發(fā)、應(yīng)用沉淀，讓這位有機(jī)硅材料的創(chuàng)新者和開發(fā)者，擁有著其他玩家難以比擬的技術(shù)、市場和產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)實(shí)力，并借此收獲全球各大汽車主機(jī)廠及產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴的高度認(rèn)可。

在邁向陶氏有機(jī)硅材料第一百年的過程中，持續(xù)加碼創(chuàng)新研發(fā)，仍被擺在首位。王焱向蓋世汽車表示，“陶氏始終秉承以創(chuàng)新為基石，緊跟市場需求變化，與內(nèi)部跨部門、客戶以及產(chǎn)業(yè)鏈各方面協(xié)同創(chuàng)新，致力于開發(fā)更智能、更安全、更綠色的出行解決方案，為行業(yè)的未來發(fā)展努力。”

與此同時(shí)，他還進(jìn)一步肯定了中國市場的重要性。

要知道，自上世紀(jì)70年代進(jìn)入中國以來，陶氏已在中國市場深耕40余年，在向中國引進(jìn)了世界級的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品的同時(shí)，也致力和本土公司聯(lián)合創(chuàng)新，開發(fā)新技術(shù)新產(chǎn)品。

在他們看來，以中國為代表的亞太區(qū)是目前全球市場變化最快、消費(fèi)者人數(shù)最多、下游制造業(yè)覆蓋最廣泛的區(qū)域。同時(shí)，迅速發(fā)展的新能源汽車市場需要源源不斷的新品來刺激，傳導(dǎo)到產(chǎn)業(yè)鏈便是客戶需求變化莫測，卻渴望著所有需求都能以最快速度變現(xiàn)。

在這一背景下，“卷”成了中國汽車產(chǎn)業(yè)上下主旋律。

為滿足不斷擴(kuò)張的中國市場需求，陶氏將其整合了集團(tuán)全球研發(fā)實(shí)力的上海陶氏中心落戶張江，集商務(wù)與研發(fā)為一體，并連續(xù)多年不斷提高其在中國的有機(jī)硅產(chǎn)能，形成江蘇張家港上游原材料+上海松江下游產(chǎn)品生產(chǎn)基地組合，實(shí)現(xiàn)本土研發(fā)、本土供應(yīng)、本土生產(chǎn)。

王焱表示，“我們堅(jiān)定看好中國市場長期的發(fā)展前景，并將其視為陶氏未來發(fā)展的重要增長點(diǎn)。”

行業(yè)周知，截至目前全球尚未就新能源汽車技術(shù)達(dá)成統(tǒng)一，無論是技術(shù)研發(fā)還是應(yīng)用，各國和地區(qū)仍在不斷推進(jìn)和探索，但可以肯定的是，汽車全面新能源化正在加速到來。置身于這個充滿變革和挑戰(zhàn)的新時(shí)代，強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新和本地化服務(wù)理念，無疑是陶氏持續(xù)保持領(lǐng)先的重要砝碼。

面向未來，“陶氏將持續(xù)致力于在有機(jī)硅應(yīng)用場景方面提供更快、更好、更優(yōu)和更先進(jìn)的解決方案，這是我們的方向也是永遠(yuǎn)不變的宗旨?！蓖蹯腿缡钦f。

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