2017年东京车展:应用于自动驾驶和电动化零部件的塑料

满足电气性质、耐热性等用途的塑料件和材料的配套案例

2017/11/30

概要

 2017年第45届东京车展以“从这里出发,撼动世界。BEYOND THE MOTOR”为主题,于2017年10月25日~11月5日期间在东京BigSight举办。根据主办方的公告,期间观众累计达到771,200人次,(上一届是812,500人次),盛况空前,圆满闭幕。

 近期汽车行业的热门话题是汽车加快向电动化趋势转变以及自动驾驶。如果这些趋势得到发展,传感器、摄像头、控制设备、逆变器等零部件将变得不可或缺。电池负荷较大的电动车随着配套零部件的增加,今后轻量化需求将越来越高。作为有效的解决方法,树脂的使用有望进一步增加。

 本报告在安田聚合物调查研究所安田武夫所长的协助下,将介绍零部件供应商的展示中受到关注的塑料件等产品。东京车展与技术展会相比,树脂相关的新话题较少,供应商以电动化和自动驾驶相关技术为中心,展出了最新的汽车零部件。本报告将主要介绍用于这些汽车零部件的树脂材料相关动态。

豊田合成の製品ラインナップ
丰田合成的产品阵容 
在电动车产品和发动机相关零部件等方面采用树脂

相关报告
2017年日本汽车工程学会:主要树脂材料厂商的技术展示 (2017年6月)
2017年日本汽车工程学会:树脂成型加工技术的展示 (2017年7月)

2017年东京车展 相关报告:
丰田丰富多彩的展示 (2017年11月)
日产、本田、三菱汽车的展示 (2017年11月)
马自达、铃木、斯巴鲁、大发的展示 (2017年11月)
博世、电装、爱信、三菱电机的展示 (2017年11月)
EV配套系统、48V等相关电动化技术 (2017年11月)



电动车系统、发动机零部件、燃油箱等:马勒、舍弗勒、京滨、八千代工业等

马勒:高电压PTC加热器

 内燃机汽车通过发动机的冷却水的余热提供暖气,而EV因为没有这一热源,所以使用PTC加热器。发热体壳体使用耐热性优异的PA66-GF30,控制主板一侧的壳体则采用电气性质等各方面物体性质较为平衡的PBT-GF30。

  • PA66: Polyamide 66 聚酰胺66
  • GF: Glass fiber 玻璃纤维
  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯

高電圧PTCヒーター

エンジンルームの樹脂製品

高电压PTC加热器

发动机舱的树脂产品

 

舍弗勒:恒温模块


 恒温模块用于汽缸盖、汽缸体、发动机和变速器机油、室内温度调节等。壳体为PPS材料,充分利用了其耐热性、耐化学腐蚀性 (耐LLC性) 等特性。

 舍弗勒的展台还展示了相关零部件采用PA系列材料、为德国车配套的发动机等。

  • PPS: Poly phenylene sulfide 聚苯硫醚
  • PA: Polyamide 聚酰胺

サーマルマネジメントモジュール

PA系の材料をエンジン周辺部品に使用

恒温模块

PA系列材料用于发动机相关零部件

 

京滨:进气模块


  将进气歧管、喷油器、节气门体整合为一个模块,采用PPA(PA6T)。采用该材料是由于其优异的耐热性、耐化学腐蚀性、机械性质等。

  • PPA: Polyphthalamide 聚邻苯二甲酰胺 (PA6T: 聚酰胺6T)

 京滨展台除了发动机舱内的零部件以外,还展出了HVAC单元等的树脂产品。

吸気モジュール

HVACユニット

进气模块

HVAC单元 
展板

 

三国:冷却水控制阀

 由1个控制阀适当控制发动机内的多个冷却水流路,是以提高预热速度、改善燃烧、降低摩擦力和冷却损耗、提高燃效和排放性能为目标的零部件。壳体采用PPA(推测是PA6T),利用了其耐热性、耐热水性、耐LLC性等性质。

  • PPA: Polyphthalamide 聚邻苯二甲酰胺 (PA6T: 聚酰胺6T)
冷却水制御バルブ
冷却水控制阀

 

Nippon Thermostat:FCV用树脂一体恒温器、电机控制阀


 FCV用树脂一体恒温器是用于控制燃料电池堆温度的恒温器。为了使燃料电池堆能合理运作,对以下①、②进行调节。
  ①氢气与氧气的化学反应会产生热量,在燃料电池堆温度上升时对其进行冷却
  ②燃料电池堆的温度过低时,配电效率会下降,该产品会调整至适当的温度

 壳体采用PPS材料,利用了其耐热性、耐热水性等性质。

  • PPS: Poly phenylene sulfide 聚苯硫醚

 电机控制阀根据发动机的外部环境,适当控制发动机的水温、对各配管的水分配量,提高预热速度,降低机械损耗,提高燃烧效率,从而降低油耗。该零部件的壳体也采用PPS。

FCV用樹脂一体サーモスタット

モータコントロールバルブ

FCV用树脂一体化恒温器

电机控制阀

 

八千代工业: HV用燃油箱


 HDPE与EVOH相结合的燃油箱。八千代工业在安装阀门时,采用的技术通过从燃油箱内表面焊接 (嵌件注塑成型) 减少开孔,内置减少燃油蒸发的功能件。 
 在HV等静谧性较好的车型上,汽油的爆震所产生的噪音会影响车内的舒适度。为了降低燃油箱内产生的噪音,将结构件进行嵌件注塑成型,以实现静音化。

  • HDPE: High Density Polyethylene 高密度聚乙烯
  • EVOH: Ethylene-vinylalcohol copolymer 乙烯-乙烯醇共聚物树脂

HV用燃料タンク

燃料タンクのラインナップ

HV用燃油箱
为本田奥德赛北美车型配套
展板

燃油箱的产品阵容
展板:用于PHEV的开发中产品

 

丰田合成: FCV用氢气瓶衬套


  需要能够隔绝氢气,因此使用PA。对多个注塑成型件进行焊接,制作氢气瓶衬套。

  • PA: Polyamide 聚酰胺

 此外,还介绍了包括涡轮导管等发动机舱零部件的丰田合成产品阵容。

FCV用水素タンクライナー

エンジンルーム

FCV用氢气瓶衬套 (左边的产品)
展板

发动机舱
涡轮导管

 

东京滤器:水位传感器、燃油滤清器

 东京滤器介绍了用于进气歧管等发动机舱的树脂件等产品阵容。

 配套本田FCV的水位传感器采用PPS。应用于燃料电池堆内,利用了PPS的耐热水性。

  • PPS: Poly phenylene sulfide 聚苯硫醚

 燃油滤清器是用于日野卡车的发动机外围零部件,其头顶部采用具有耐热性和耐化学腐蚀性较好的PPS。

製品ラインナップ
产品阵容

 

車載用水位センサー

フューエルフィルタ

车载水位传感器

燃油滤清器

 

日本特殊陶业:氢气泄漏检测传感器

 日本法律规定,FCV的氢气瓶旁边必须安装检测氢气泄漏的传感器。由于氢气是最轻的分子,因此氢气瓶内采用70MPa的高压,一旦泄漏,将直接导致火灾事故的发生。传感器的壳体应该是PBT材料。

  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯
水素漏れ検知センサー
氢气泄漏检测传感器


减振器、制动系统等:凯迩必、爱信、HKT、恩梯恩

凯迩必:新一代轻量化滑柱式减振器

 减振器外筒以及支架通过高强度的CFRTP (基于PA) 一体化注塑成型。此外,原先采用金属材料的活塞杆也采用CFRP。金属件改为采用树脂材料后,实现轻量化。

  • CFRTP: Carbon fiber reinforced thermo plastics 碳纤维强化热塑性树脂
  • CFRP: Carbon fiber reinforced plastics 碳纤维强化树脂
  • PA: Polyamide 聚酰胺
新一代轻量化滑柱式减振器

 

爱信:电子控制制动系统

 展出用于HV/EV的电子控制制动系统。塑料的使用方面,黑色盖罩应该是工程塑料 (黑色部分是PBT或PC),制动液储存罐应该是PA。利用了PBT、PC优异的电气性质以及PA的耐化学腐蚀性。

  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯
  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
  • PA: Polyamide 聚酰胺
电子控制制动系统

 

HKT:电磁阀

 重卡、大型客车的制动系统、发动机、悬架、变速器等各类部件的控制方面使用电磁阀。壳体采用SPS,利用其耐热性、成型性、轻量性、低成本的特性。

  • SPS: Syndiotactic polystyrene 间规聚苯乙烯
电磁阀

 

恩梯恩:电动执行器

 DC电机与滚珠丝杠相结合的直接式电动执行器。壳体采用PPS材料,利用其耐热性、耐热水性、耐化学腐蚀性等特点。

  • PPS: Polyphenylene sulfide 聚苯硫醚
电动执行器
展板


自动驾驶、通信系统等:丰田合成、日立汽车系统、三菱电机、欧姆龙等

丰田合成:适用毫米波雷达的车标


 近年来,自动驾驶等车辆控制用毫米波雷达等会安装在车标旁边。为了提升车标的设计性,会进行电镀,但是电镀会阻隔电波,对传感器造成不良影响。该车标采用特有的具有间隙的电镀结构,能透过电波。车标中采用PC。采用的理由应该是利用其表面具有光泽、耐碰撞等性质。

  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯

ミリ波レーダー対応エンブレム

エンブレムのラインナップ

适用毫米波雷达的车标
展板

车标的产品阵容

 

日立汽车系统:自动驾驶单元


 将车间距控制系统、减轻碰撞伤害制动系统、车道偏离警示系统等多个驾驶辅助系统整合至单一控制器的先进驾驶辅助系统的核心产品。表面采用金属用于散热。壳体使用的塑料根据用户需求决定。

自動運転ユニット

自動運転システム/電動車搭載部品

自动驾驶单元

自动驾驶系统/电动车产品

 

三菱电机:车辆网关系统、电池管理单元


 车辆网关系统利用无线通信进行软件升级,利用远程监控检测车内通信异常等。壳体预计采用电气性质等各方面物理性质较为平衡的PBT。
 电池管理单元对用于电动车的多个充电电池分别把握其情况,并进行控制。壳体预计仍是PBT。

  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯

車両ゲートウェイシステム

バッテリーマネジメントユニット

车辆网关系统

电池管理单元

 

欧姆龙:驾驶问题诊断仪

 由摄像头、传感器、通信系统构成的设备,壳体采用物理性质平衡、外观优良的PC/ABS树脂。

  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
  • ABS树脂: 丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯 (Styrene) 共聚物树脂

 

参考报告:
2017年日本电子高新科技博览会:展出驾驶员监控技术 (2017年10月)

ドライブカルテ
驾驶问题诊断仪

 

住友电气工业:中央网关、以太网SW ECU

 中央网关是控制汽车配套的多个ECU之间的信号交换的设备,通过网关按不同功能系统连接不同网络。以太网SW ECU是利用吉比特以太网实现超高速通信的交换机的ECU。两者的壳体预计都是电气性质等物理性质平衡的PBT。

  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯
セントラルゲートウェイ、イーサネット SW ECU
中央网关、以太网SW ECU

 

Carmate:行车运动记录仪

 汽车行业首个全方位360°摄像头,还能作为行车记录仪、运动摄像头使用。由于可拍摄360°,因此还能记录侧面碰撞。上班时启动驾驶模式,泊车时启动泊车监视模式、周末活动时启动运动模式,共有3种模式可供选择。壳体采用机械强度高、尺寸精度良好的PC。

  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
ドライブアクションレコーダー
行车运动记录仪


车身、车门系统、内饰等:丰田自动织机、有信、东海理化、Motherson等

丰田自动织机:树脂车窗

 展出计划应用至后车门的车身后部树脂车窗。采用的PC为保护隐私,采用从外面无法看到车内的着色,且具有优异的耐碰撞性。窗框材料采用耐化学腐蚀性的PC/聚酯合金进行双色成型。(聚酯应该是PBT或PET)

  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯
  • PET: Polyethylene terephthalate 聚对苯二甲酸乙二醇酯
樹脂ウィンドウ
树脂车窗

 

小糸制作所:车牌灯模块

 车牌灯、后方摄像头、电子后视镜摄像头、开门器等一体化,形成单个模块,实现小型轻量化的同时,还降低了成本。壳体预计采用ABS树脂和PC的合金。是尺寸特性、耐热性和机械特性优异的材料。

  • ABS树脂: 丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯 (Styrene)共聚物树脂
  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
ライセンスプレートランプモジュール
车牌灯模块

 

三叶:直接驱动雨刮系统

 不通过连杆机构,将雨刮臂与雨刮片与雨刮电机的输出轴直接连接的直接驱动式雨刮系统。全球首次采用无刷电机,除了小型轻量化、运行声音小等特征以外,还具有较好的可控性。雨刮臂、雨刮片采用高强度、耐摩擦和磨损性、物理性质平衡的PBT。

  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯
ダイレクトドライブワイパーシステム
直接驱动雨刮系统
展板

 

爱信:车门系统、结构胶


 车门系统预计采用的是滑动性质、机械特性等较为优异的POM、PBT等工程塑料。

  • POM: Polyoxymethylene 聚缩醛 (polyacetal)
  • PBT: Polybutylene terephthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯

 环氧树脂的结构胶使用案例的介绍也受到关注。

ドアシステム

エポキシ系の構造接着剤

车门系统

环氧树脂的结构胶
展板

 

有信:后访问模块

 后访问模块将分别安装在尾门上的零部件 (牌照灯/倒车摄像头/车门开关等) 整合成单个模块,使外观看上去更简洁。除了简化安装以外,包括装饰件在内,还能自产全部构成件,从而去除零部件之间的间隙,美化外观。壳体预计采用物理性质平衡、外观优异的ABS树脂合金。

  • ABS树脂: 丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯 (Styrene)共聚物树脂

リアアクセスモジュール

后访问模块
展板

 

东海理化:操纵杆组合开关、安全带相关零部件

 东海理化展区的一角展示了为雷克萨斯LS配套的零部件,介绍了仪表板相关内饰件和驱动零部件等产品。

 操作杆组合开关外围的结构件采用物理性质和外观良好的ABS树脂。内部的双重圆形旋转部分需要一定的强度和滑动性,因此采用POM或PA等结晶性工程塑料。安全带相关零部件使用滑动性和机械强度优异的POM等工程塑料。

  • ABS树脂: 丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯 (Styrene)共聚物树脂
  • POM: Polyoxymethylene 聚缩醛 (polyacetal)
  • PA: Polyamide 聚酰胺

Lexus LS搭載部品

雷克萨斯LS配套零部件

レバーコンビネーションスイッチ

シートベルト周辺部品

操纵杆组合开关

安全带相关零部件

 

Samvardhana Motherson集团:增饰内饰件


 增饰内饰件在PC/ABS树脂的基材上进行PMMA膜片的嵌件注塑成型,增加装饰。该公司的展区展出各类内饰产品。

  • PC: Polycarbonate 聚碳酸酯
  • ABS树脂: 丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯 (Styrene) 共聚物树脂
  • PMMA: Polymethyl methacrylate 聚甲基丙烯酸甲酯

加飾内装部品

内装製品の展示

增饰内饰件
产品展板:车顶成型件

仪表板
为丰田Etios配套


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关键词
车展、树脂、塑料、CFRP、碳纤维、耐热性、高刚性、成型、轻量化、电动化、粘合剂

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