由碳纖維增強塑料（CFRP）加工而成的電動汽車結構組件，具有高剛度、高強度和輕量化等一系列優異的性能。由德國西格里碳素公司（SGL Carbon）與汽車制造商蔚來（NIO）合作研發的電池外殼比傳統的鋁或鋼制電池外殼輕40%，在保持高剛度的同時，還可以比鋁的熱導率低200倍。

　　除高剛度、低熱導等特性以外，CFRP復合材料電池盒組件可確保改進的防火性能、車身底部保護以及電池內的佳溫度條件，從而賦予電動汽車出色的安全性，進而可以挽救生命。CFRP電池盒優勢體現在以下幾個方面：

　　優勢一：重量輕、比剛度高

　　根據EDAG和弗勞恩霍夫化學技術研究所（ICT）的一項研究表明，電動汽車重量每減輕100公斤可節省約4％的行駛能量。因此，輕量化的結構明顯有助于增加其行駛距離。

　　更輕量化的電動汽車結構不但節省了成本，而且減小了安裝空間并縮短了充電時間。例如，慕尼黑應用科技大學的科學家認為，這種小型化結構可以減輕100公斤的重量，從而可以將電池成本降低多達5％。此外，更輕的重量有助于駕駛動態，并減少制動器和底盤的尺寸和磨損。

　　優勢二：加強防火

　　纖維復合材料的熱導率比鋁低約200倍，是有效防止電動汽車電池著火的良好先決條件，而且可以通過添加劑進一步改善。例如，通過一項內部測試表明，復合材料的防火使用壽命比鋼長4倍，這使乘員有寶貴的時間在緊急情況下進行救援。

　　優勢三：改善熱管理

　　由于復合材料的低導熱性，該材料還為優化熱管理做出了重要貢獻。電池會自動被外殼材料更好地屏蔽熱和冷。通過適當的設計，甚至不需要額外的絕緣。

　　優勢四：耐腐蝕性能

　　這些材料不易生銹，纖維復合材料不必像鋼那樣具有附加的腐蝕層，即使車身底部受到損壞，其結構完整性也不會造成任何泄漏。

　　優勢五：自動批量生產

　　電動汽車底部和蓋子是扁平部件，可以以節省材料的方式大量生產且質量穩定。但是，有時候汽車的框架結構也可以使用新的制造工藝由復合材料制成。

　　優勢六：誘人的加工成本

　　在總成本分析中，復合材料制成的電池盒由于具有許多優勢，將來甚至可以達到與鋁和鋼相似的成本水平。

　　除上述系列優勢以外，CFRP電動汽車電池盒還可滿足電池外殼的其他要求，例如電磁兼容性（EMC）、水和氣密性等。

　　綜上所述，與傳統材料相比，通過使用碳纖維復合材料制成的電池盒，它們的重量大大減輕，可實現更長的旅程，同時滿足安全、經濟和熱管理方面的重要要求。
原創 錢 鑫 博士