Với mục tiêu giảm khí thải carbon trên toàn cầu, các hãng xe đang dần chuyển từ ô tô sử dụng động cơ đốt trong (ICE) sang xe điện (EV). Dù xe điện mang lại lợi ích lớn cho môi trường, nhưng chúng cũng gặp một thách thức quan trọng: trọng lượng pin quá lớn. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất và quãng đường di chuyển, vì vậy giảm trọng lượng xe và bộ pin đang trở thành ưu tiên hàng đầu. Trong bài viết này, cùng Prostech tìm hiểu cách các vật liệu nhẹ cho xe điện cải thiện hiệu suất và mở ra tương lai sản xuất bền vững.
Giải pháp cho ngành công nghiệp ô tô
Các phương pháp giảm trọng lượng trong thiết kế xe điện
1. Thay thế vật liệu nặng bằng vật liệu nhẹ cho xe điện
Một trong những phương pháp hiệu quả nhất để giảm trọng lượng xe là thay thế các vật liệu nặng, như thép truyền thống, bằng các vật liệu nhẹ hơn cho xe điện. Nhôm, hợp kim magiê và vật liệu composite polymer ngày càng được sử dụng trong thiết kế khung xe nhờ vào sự kết hợp giữa khả năng giảm trọng lượng và độ bền cao.
Trong một số trường hợp, các nhà sản xuất còn kết hợp nhiều loại vật liệu nhẹ cho xe điện để tối ưu hiệu suất. Ví dụ, polycarbonate – một loại nhựa nhẹ nhưng có khả năng chịu va đập tốt – thường được ghép với nhôm để tạo ra các bộ phận vừa bền chắc vừa có trọng lượng thấp. Cách tiếp cận này giúp đảm bảo độ bền kết cấu mà vẫn giảm đáng kể trọng lượng tổng thể, đặc biệt quan trọng đối với xe điện (EV), khi việc cắt giảm khối lượng giúp tối ưu hiệu suất pin và tăng quãng đường di chuyển.
2. Ứng dụng keo dán trong kết dính vật liệu nhẹ cho xe điện
Khi ngành công nghiệp ô tô chuyển sang sử dụng vật liệu nhẹ hơn, các phương pháp kết nối truyền thống như bu lông, ốc vít và hàn dần trở nên kém hiệu quả. Những phương pháp này không chỉ tăng trọng lượng xe mà còn tạo ra các điểm tập trung áp lực, làm suy yếu cấu trúc tổng thể.
Keo dán được ứng dụng để khắc phục nhược điểm trên. So với phương pháp cơ khí truyền thống, keo dán có khả năng phân bổ đều lực tác động trên bề mặt kết dính, giúp giảm nguy cơ xuống cấp của vật liệu. Ngoài ra, keo dán còn tạo ra liên kết thẩm mỹ giữa các vật liệu khác nhau (ví dụ: nhôm và composite polymer).
Theo dự báo, đến năm 2030, khoảng 67% vật liệu sử dụng trong sản xuất ô tô sẽ là vật liệu nhẹ. Với xu hướng này, keo dán sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ bền kết cấu, hiệu suất và tuổi thọ của xe điện thế hệ mới. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp để tối ưu trọng lượng, cải thiện tản nhiệt và độ bền xe điện? Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn chuyên sâu!
Công nghệ keo & vật liệu nhẹ cho xe điện
Trong ngành sản xuất xe điện nhẹ (EVs), công nghệ keo dán đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ bền kết cấu, tản nhiệt tốt và tối ưu hiệu suất tổng thể. Dưới đây là một số công nghệ quan trọng được ứng dụng phổ biến trong sản xuất EV:
1. Keo cường lực & chất trám kín (Structural Adhesives & Sealants)
Đây là loại keo chuyên dụng giúp kết dính các vật liệu nhẹ, thay thế phương pháp hàn hoặc bắt vít truyền thống. Việc sử dụng keo kết cấu giúp phân bố lực đồng đều trên bề mặt liên kết, hạn chế hiện tượng vật liệu xuống cấp theo thời gian và cải thiện khả năng chịu va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn.
Ứng dụng:
- Liên kết khung xe
- Cố định vỏ pin (battery enclosures)
- Kết dính các bộ phận kết cấu composite
Lợi ích:
- Giảm trọng lượng xe
- Tăng độ bền và tuổi thọ vật liệu
- Chống ăn mòn tốt hơn
2. Vật liệu tản nhiệt (TIMs) – Keo gap filler mật độ thấp
Vật liệu tản nhiệt (TIMs) đóng vai trò quan trọng trong lắp ráp bộ pin EV, giúp truyền nhiệt hiệu quả giữa các thành phần quan trọng, ngăn chặn quá nhiệt và đảm bảo tuổi thọ pin lâu dài. Các loại keo gap filler mật độ thấp trong nhóm TIMs, như keo silicone dẫn nhiệt hoặc vật liệu chuyển pha, giúp giảm trọng lượng mà vẫn duy trì độ dẫn nhiệt rất tốt.
Bài viết liên quan: Các loại vật liệu tản nhiệt – TIMs
Ứng dụng:
- Giữa các cell pin
- Trong bộ điều khiển công suất (power electronics)
- Bộ tản nhiệt (heat sinks)
Lợi ích:
- Kiểm soát và tản nhiệt hiệu quả
- Tối ưu trọng lượng xe
- Cải thiện hiệu suất pin
3. Keo dán dẫn nhiệt (Thermal Adhesives)
Keo dán dẫn nhiệt mang hai chức năng quan trọng: vừa kết dính cơ học, vừa truyền nhiệt. Loại keo này được sử dụng ở những vị trí yêu cầu kết dính chắc chắn nhưng vẫn đảm bảo khả năng tản nhiệt, giúp tăng hiệu suất và độ bền của linh kiện.
Ứng dụng:
- Lắp ráp mô-đun pin
- Liên kết khung động cơ điện
- Kết dính hệ truyền động (powertrain bonding)
Lợi ích:
- Tản nhiệt tốt hơn
- Giải pháp kết dính nhẹ và bền
- Tăng tuổi thọ linh kiện
Việc lựa chọn vật liệu nhẹ cho ô tô điện phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Mỗi loại vật liệu đều có những ưu điểm riêng và phù hợp với các yêu cầu khác nhau trong quá trình sản xuất cũng như sử dụng. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành vật liệu công nghiệp, Prostech sẵn sàng hỗ trợ khách hàng tư vấn lựa chọn vật liệu nhẹ cho ô tô điện và cung cấp giải pháp tích hợp trên dây chuyền sản xuất, giúp khách hàng tối ưu hóa hiệu suất sản xuất. Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
