“塞拉尼斯的聚合物家族非常广泛，拥有包括尼龙、弹性体、聚甲醛、聚酯类等在内的产品，还有高温LCP、高温尼龙、PPS产品等，它们都广泛应用于新能源汽车的电驱系统里。”塞拉尼斯高级应用开发工程师王荣向第三届xEV驱动系统技术暨产业大会的嘉宾们介绍。

作为一个原材料供应商对电驱系统又是如何理解的呢？电机电控系统的发展趋势比如集成化，它带来更高的功率/密度，同时油冷需要更高的热管理效率以及更高的效率，也就是更高的系统电压。另外行业内目前对新材料的解决方案呼声也很大，比如希望用塑料取代铝合金，用塑料做控制器的盖板等。

塞拉尼斯很早就在关注新能源汽车这个行业，我们着重关注五个方面：电池系统、高压连接器、电机、热管理和电力电子。目前，在电驱系统中，从高压相关零件到冷却系统、信号处理、转子磁钢包胶都有用到塞拉尼斯的产品。

塞拉尼斯拥有非常完备的产品体系，如PPS,PPA,PA等产品拥有完备的测试数据，能耐受极严苛的环境，具有非常高的可靠性，优异的高温绝缘性和耐冷热冲击性能。同时，我们还有一系列完备的无卤阻燃材料体系可供客户选择。未来，我们会有更多的创新产品应用于新能源汽车电驱系统中。

以下是演讲实录。

各位新能源电驱行业的从业者，上午好！非常荣幸今天有这样一个机会在NE时代的会场给大家分享我们塞拉尼斯作为一个化工企业，一个工程材料解决方案的提供商，在新能源汽车电机电控上的一些解决方案。

我是王荣，是2020年加入塞拉尼斯的，目前主要负责新能源电驱系统的材料相关的应用开发工作。今天我分享的主题主要有四个：一是塞拉尼斯公司简介。二是塞拉尼斯作为一个原材料供应商，我们对电驱系统是怎么理解的。三是我们成熟的解决方案的介绍。四是塞拉尼斯技术支持力量。

塞拉尼斯简介

在座各位更多的可能是做电驱系统开发、电子件或系统集成的，对工程塑料、化工，对塞拉尼斯可能不是很熟悉。塞拉尼斯是总部在达拉斯的化工企业，在全球27个国家拥有50多个自营和运营的工厂，集团业务主要以工程材料和乙酰基业务两大类业务为主。

工程材料就是大家经常听到的尼龙、PPS这类的产品，2022年我们工程材料事业部完成了40亿美元的销售额，整体业务领域覆盖了汽车、电子电气、工业和医疗等领域。塞拉尼斯的聚合物家族非常广泛，拥有非常广泛的产品组合，包括尼龙、弹性体、聚甲醛、聚酯类的产品，和高温LCP、高温尼龙、PPS产品等，都广泛应用于新能源汽车。

在接下来一段时间里，我们拥抱行业的变化，会专注市场上目前涌现出来的新的领域。比如今天有幸在这里和大家探讨的汽车与电动汽车上的电驱系统的业务领域。

电机电控应用市场发展趋势

非常有幸，今天在会场里听了很多专家的分享，我们塞拉尼斯 作为一个原材料供应商 ，紧紧拥抱发展趋势，今天把我们的理解跟大家做个分享。

这是新能源汽车动力总成的架构。包括驱动电机、控制单元，包括电机控制器还是DC-DC、ODC这类，包括电池包，然后线束、电缆、高压连接器等。塞拉尼斯在电驱系统里，我们目前重点开发的还是三合一的系统，顾总刚才讲到了多合一，目前从批产来说还是三合一的应用在市场上得到了更广泛的应用，塞拉尼斯在电机、控制器和减速箱部分，都有很多工程塑料在广泛应用。

电机电控系统的发展趋势 ，塞拉尼斯非常感谢行业内的同仁给我们的信息，我提供了我们自己的一些理解。比如集成化，它带来更高的功率/密度，同时油冷需要更高的热管理效率，以及更高的效率，也就是更高的系统电压。目前行业里很大的呼声，就是希望有更新的材料去应用于电驱领域，比如用塑料取代铝合金，做控制器的盖板。针对目前行业的发展趋势，作为工程塑料的一个解决方案提供商，我们怎么理解这些发展趋势？

第一，更高的功率/密度，其实就是更高的集成度，它会带来相对比较紧凑的空间、比较高的温升。我们认为，在这样的环境里，工程塑料绝缘材料需要更高的耐热、无卤体系和更高的抗冷热冲击的能力。我们的解决方案就是增韧的PPS产品，无卤阻燃的PA产品，电气友好规格的PPA。

第二，更高的热管理效率。使用油冷的环境，出现在油冷环境里，所有的绝缘材料都需要耐ATF油品和耐冷却液。塞拉尼斯针对这个需求，我们提供了主流的一个解决方案，就是耐水解、耐油的PA66产品，包括一些同仁做油环会选择激光焊接的方案，可能需要激光焊接能力的PA66产品，还有PPS产品。

第三，目前大家关注度非常高的高电压的体系，现在有800V，未来可能会有大于900V的环境出现。这样一个环境里，绝缘材料的CTI等级是IIIa的，同时需要保证绝缘材料，包括滤波器组件能在高温情况下有非常好的电气绝缘性能。我们塞拉尼斯给大家推荐的方案主要是高温系列的材料，比如PPS产品，电气友好规格的高温尼龙产品。

第四，用于电驱升级的先进材料技术，这个相对还处在前期的讨论阶段，有些资料也不方便在今天的会场展示。目前我们收到的主流的需求是用EMI塑料取代铝合金做控制器的盖板，甚至做壳体类的一些工作。关于绝缘材料，在电机上使用更多的是绝缘纸，现在一些客户向我们提出需求，希望我们采用热塑性的材料，比如我们LCP的方案。宝马某款车上，转子的结构使用的是无磁条的转子，线圈骨架使用的就是LCP的材料。还有轴电的方案，目前业内接触更多的可能是疏通这样的方案，用导电环这类的方案，因为陶瓷轴价格相对比较贵，作为工程塑料的解决方案供应商，我们正跟行业内的领导者在探讨使用我们绝缘材料去解决轴电流问题的方案的探讨。

针对客户的需求和趋势，我们塞拉尼斯捕捉到了客户对绝缘材料应用的痛点。我们总结了电机电控系统中的绝缘材料四大挑战：

1.介质的耐受性。油冷的出现，所以需要材料有非常好的介质耐受性。

2.高温下的电气绝缘性。各位使用我们工程塑料材料时，可能会拿到一份物性表，大部分都是常温的，工程塑料在常温的条件下的电气绝缘性能都非常好。但在上升到高温环境以后，击穿电压会衰减。

3.颜色和无卤阻燃。因为现在都是高压体系，更多的时候大家希望能提供警示色的一个材料，比如橙色，以及无卤阻燃材料。

4.绝缘材料抗冷热冲击性能。汇流排包括其他的零件都是装在电驱系统里以后长周期使用的，需要经历高低温的交变，如果高低温环境下，它开裂了，可能造成设计的电气间隙不够，可能造成一些提早的失效。

塞拉尼斯工程材料在电机电控应用上的一系列解决方案

我们很早就在关注新能源汽车这个行业，主要关注五个应用领域：电池系统、高压连接器，还有电机、热管理和电力电子。今天重点分享电机和电力电子材料解决方案部分。

塞拉尼斯的解决方案来源于我们非常广泛的工程塑料的产品组合。这张图是经典的热塑性塑料的塑料三角形，从高低，最耐高温的LCP、PPS产品、高温尼龙产品包括尼龙产品或PPS产品，塞拉尼斯几乎做到了全覆盖，我们是目前行业里工程塑料产品组合覆盖面最广的一个企业。

有了这样一个工程塑料的产品组合以后，我们针对客户的需求、客户的痛点和行业挑战，我们做了以下工作帮助客户安全放心使用我们的材料，以达到可靠性的要求。针对四个挑战，我们内部做了很多的测试：

第一是关于介质的耐受性。我们有非常多的材料是经受过高温情况下ATF油老化的，比如高温尼龙产品Zytel® HTN PPA产品系列、Crastin® PBT产品以及Fortron® PPS。这是PPS产品在美孚某款油做了180天150度环境下的浸泡测试，机械性能的保留非常高，包括尺寸的变化率，都非常的低。所以我们可以给大家提供强有力的可靠性的保证。我们还有一款橡胶类的产品Vamac® AEM产品，油品介质中有非常好的耐受性，作为油环密封圈是一个非常好的材料，而且跟氟胶比，工作温度从负40度开始，而氟胶是负30度开始，我们可以到160度，而且成本比氟胶低很多，ATF油耐受度1008小时、150度，有非常好的保留率。

第二，高温的电气绝缘性能。正常拿到的PPS和尼龙类产品的物性表，常温就是23度，大部分的工程塑料的绝缘性能都是非常优异的。但高温下，会有比较明显的变化。塞拉尼斯做了一个比较全的测试，针对我们高温材料，比如PPS产品，220度的环境下做测试，在交流端的击穿电压没有下降，这非常关键。正常定子使用温度在180-200之间，油冷可能165。所以在这个环境下还可以保证一个非常好的电气绝缘性能，对可靠性是非常好的一个保证。同时针对尼龙产品，电气友好规格的产品在高温情况下电气性能表现也优于普通规格的。电气友好性能，我们会用EF标识表示电气友好，左边的图上可以看到，我们电气友好规格的尼龙产品过了玻璃化转变温度点以后电气击穿电压是没有下降的，有一个很好的提升的作用。

第三，就是无卤和橙色规格的需求。无卤大家听了比较多了，材料阻燃体系有无卤有有卤等，无卤体系会有比较多的优势，比如环保，密度相对比较低，电气绝缘性能好。关于电气绝缘性能，举个例子，比如尼龙材料，如果使用了有卤阻燃尼龙，CTI值基本250到300V，但无卤可以做到600V，同时加工过程中不容易出现气孔，整体结构电气击穿强度非常稳定。关于橙色的需求，目前市面上不管尼龙的还是PBT的，产品非常多，但很多产品的颜色在高温或加工过程中，会出现颜色的偏移。塞拉尼斯的Crastin® PBT产品和Zytel® PA尼龙产品，经过140度、1000小时以后的老化，颜色的德尔塔E可以控制在3左右。还有无卤阻燃适配性的需求，AEM作为密封类的橡胶产品，跟无卤阻燃材料接触时有非常好的耐受性，无卤阻燃的卤素会有一定的析出，跟这类尼龙材料接触的橡胶类产品会腐蚀，会影响橡胶件的密封性，可能变硬，气密性达不到要求。我们Vamac® AEM跟不同的尼龙产品接触以后，压变能力有非常高的保留率。所以，欢迎大家选用AEM材料作为设计所需要的密封件材料。19号展台我们有电机的接线座，使用的就是塞拉尼斯的AEM产品。

最后是抗冷热冲击需求。塞拉尼斯从2020年开始，花了接近两年时间研究新能源行业冷热冲击开裂问题，工作中我们形成了对冷热冲击的一些机理的理解，同时对一些工艺参数做了很多的DOE的研究，可以给客户进行分享。我们研究发现，我们增韧的PPS产品在抗冷热冲击方面，有非常大的优势，1140T4可以做到1500个循环，是鲁棒性非常高的一个材料解决方案。针对电驱系统里的汇流排产品，因为结构相对比较复杂，会有非常多的熔接线，我们推荐大家选择我们增韧系列的Fortron® PPS产品。

以上是塞拉尼斯针对四大挑战我们展现给客户的一些思考和解决方案，以及解决方案背后的测试。这些测试和思考带来的产出，就是塞拉尼斯目前工程塑料在电驱系统里非常广泛的应用案例。这里我分了四类。

第一个是跟高压路径相关的零件，主要是嵌件注塑类的产品， 从高压连接器到滤波器的支架、直流母排，包括功率半导体的壳体，包括碳化硅压板，都有用到塞拉尼斯的产品 ，包括定子端的母排，需要耐油耐高温。我们的解决方案主要是解决四个挑战，主要是增韧系列的PPS，比如1140T4，电气友好规格的Zytel® HTN51G35EF。下面是关于油冷系统新的零件的需求，油冷系统里会有两套冷却系统，一个是油的通路一个是冷却液的通路，所涉及到的跟工程塑料相关的零件，特别是分油环，包括冷却水管相关的方案，针对这类需求塞拉尼斯的材料推荐方案主要是根据客户提出的耐ATF油和耐冷却液的需求，给客户提供耐油耐水解的尼龙产品，比如第三代耐水解尼龙，还有Zytel® 70G30HSLR。目前油环这个产品在2022年有了一些新的变化，我们跟一些合作伙伴选择PPS产品作为油环零件，设计公差可以做到正负0.3以内，比尼龙低30%，是一个比较好的补充。还有信号处理的零部件，特别是旋转变压器，我们很早就有很多合作案例使用我们的尼龙产品，但进入油冷体系里以后，旋转变压器也会直接曝露在ATF油里，包括信号传输的低压连接器，很多客户发现原来选用的产品不能耐受浸泡，所以去年开始有很多合作伙伴开始问我们拿一些耐ATF油性能的材料，比如PPS产品、高温尼龙产品，都是非常好的一个补充。最后一个应用案例是转子磁钢的包胶，目前业内大家选择更多的是环氧类的产品，还有选择机械固定，还有一类是选择用工程塑料做注塑固定的方案，这个方案解决办法，塞拉尼斯主要是提供尼龙类的产品。塞拉尼斯在2021年针对水冷体系提供的尼龙产品是耐热规格的，2022年我们跟客户接触时，因为油冷出现，我们提供的尼龙都是给客户做过耐油测试的，比如Zytel® 70G35HSLRA4，目前在业界已经有成功的应用案例。

我们在1号会场门后有展台，19号是我们塞拉尼斯的展台，有一些实物样品，大家有兴趣的话欢迎到展台做交流，可以看看汇流排、油环的应用实例。

我们塞拉尼斯能给客户提供可靠性的方案和应用案例，为什么我们能做到？背后的原因是，除了在前端的市场销售人员和产品，我们还有非常强大的技术支持力量在背后给客户提供一站式的本土化服务。塞拉尼斯目前在全球很多地方都有非常完备的研发中心，比如上海，我们在张江有个完备的工程实验中心，可以给客户提供非常完备的一站式的技术支持，包括根据客户需求，如果需要我们做新产品开发，我们在上海在本地就可以做。我们还有完备的CAE的团队，可以做结构强度、电磁屏蔽仿真等。同时有相当丰富的加工实验室，测试相关的实验室。作为一个工程材料厂商，我们投资了半消音室和三综合的振动台，如果大家有兴趣，欢迎大家到我们张江实验室参观。

我们的一站式解决方案，最主要的是从产品设计和开发到产品仿真验证全流程的支持，包括客户新的需求，包括以塑代钢的设计，客户提出概念设计、我们跟客户一起设计一起优化。然后有一些加工方面的支持，帮助客户做前期A样的产品的打样和加工，再到仿真分析，包括先进的实验中心做完备的测试。正是基于完备的测试，塞拉尼斯完成了业界第一个电驱系统使用塑料支架的方案。

我们CAE仿真，能形成一些分析的能力，包括动态的碰撞分析，流体力学、耐疲劳与耐久，电磁学等，在本地我们都已经形成了比较完整的能力的建立。

最后是关于冷热冲击的研究，过去我们花了两年时间做了冷热冲击的分析，我们自己有冷热冲击的测试的能力，有相对比较完备的冷热冲击的分析数据，耦合的热力学分析方法，和以耦合的分析去预估冷热冲击以后零件大概的失效的位置在哪里。

以上的技术支持服务都是免费给各位客户提供的，前提是和我们塞拉尼斯一起共同合作项目。

总结一下 ，塞拉尼斯拥有 非常完备的产品体系，如PPS,PPA,PA等产品拥有非常完备的测试数据，能耐受非常严苛的环境，具有非常高的可靠性，优异的高温绝缘性和耐冷热冲击性能。同时，我们还有一系列完备的无卤阻燃材料体系可供客户选择。未来，我们会有更多的创新产品应用于新能源汽车电驱系统中。

以上就是我的分享。这里是我们塞拉尼斯的公众号，如果大家有关于工程材料方面的任何问题，相信都可以在这个公众号上找到一些解决方案和答案，当然也可以通过公众号找到塞拉尼斯，和我们取得联系。谢谢大家！