Tepex複合材でEV向け軽量・高耐久アンダーボディ部品を実現

車両の電動化が加速する中で、軽量化は最適な走行体験を実現するために重要な役割を果たしています。電気自動車（EV）のバッテリーは平均して454 kg（1,000ポンド）あり、大型モデルでは900 kg（2,000ポンド）、中には1,800 kg（4,000ポンド）にも及びます。

この重いバッテリーに対応するため、エンジニアは可能な限り多くの軽量部品をEV向けに設計する必要があります。幸いなことに、金属よりもはるかに軽量な素材が存在し、設計者はこれらを活用できます。これらの材料は物流や輸送を容易にし、副次的な工程（切削・穴あけ、塗装、防錆処理など）も大幅に削減でき、エネルギー消費量の低減、生産時の廃棄物流の減少、有害なプロセスの最小化が可能です。

より強靭かつ高剛性、エネルギー吸収性に優れたアンダーボディ部品の実現が可能です

アンダーボディパネル設計において、鋼材設計より約30％軽量なエンジニアリング材料は、EnvaliorのTepex® Dynalite連続繊維強化熱可塑性複合材料（CFRTP）ブランドです。TepexはBond-Laminates社（Envaliorの100%子会社）の複合材料ファミリーに属します。これらの材料は軽量であるだけでなく、アンダーボディパネル部品に対して高い効果と機械的安定性も兼ね備えています。

これらの材料は貫通に対して高い耐性を持ち、エネルギー効率の向上に寄与します。バッテリーは通常フロアパネルに搭載されるため特に損傷を受けやすく、アンダーボディパネル部品は車両底面が衝突した際に、飛び石や他の損傷要因からバッテリーを保護します。

Tepex製アンダーボディパネル部品は、Li Auto Inc.（中国のレンジエクステンダー型電気自動車メーカー）のLi L9、Li L8、Li 7モデルなど、多数の最新車両に採用されています。これら6人乗りプレミアムSUVには、走行中にバッテリーを充電できるガソリンエンジンが搭載されており、アンダーボディパネルが燃料タンクを保護しています。

パネルは堅牢な熱可塑性複合構造で、Tepex Dynalite製の補強インサートとDLFT（Direct Long Fiber Thermoplastic）マスを組み合わせ、圧縮成形法により製造されています。他の材料コンセプト（純粋なDLFTなど）と比較すると、Tepex補強材によりパネルはより強靭かつ剛性が高く、エネルギー吸収性にも優れます。

効率的な生産プロセスの実現

アンダーボディパネル部品は全長約1.5メートル、幅1メートル、厚さ3〜4ミリメートルです。最上層にTepex Dynalite 104-RG600製の厚さ1 mmのインサートと、追加の押出DLFTマスを用いて製造されます。両素材は加熱・可塑化され、圧縮成形金型に配置され、わずか1工程で一体化成形されます。

Tepexインサートのマトリックスはポリプロピレン（PP）で構成されており、47体積％の連続ガラス繊維ロービングで強化されています。ポリプロピレンDLFTマスには40質量％の長尺ガラス繊維が含まれています。両部材ともPPベースであり、最適な接合強度を実現します。

この材料の組み合わせは高い機械的要件を満たし、優れた貫通耐性を発揮します。アンダーボディパネル部品は汎用の圧縮成形用金型で製造可能です。

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