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采用 Tepex 复合材料打造电动汽车轻质高耐用性底部部件
作者 Dirk Bonefeld
全球产品管理与市场部主管，Tepex
轻量化在优化驾驶体验中发挥着关键作用。为补偿电动汽车电池带来的高质量，工程师需设计尽可能多的轻质部件，包括底部护板组件。市场上已有工程材料比金属轻得多，工程师可以加以利用。这些材料同样简化了物流和运输流程，同时减少了二次加工工序，降低了能耗，减轻了生产中的废弃物流及有害工艺步骤。
随着汽车电气化进程加快，轻量化在打造最佳驾驶体验中发挥着重要作用。电动汽车（EV）的电池平均重量为454公斤（1,000磅），较大的型号可达900公斤（2,000磅），甚至部分型号高达1,800公斤（4,000磅）。
为了补偿电池带来的高重量，工程师需要为电动汽车设计尽可能多的轻质部件。幸运的是，存在许多比金属轻得多的材料可供设计师使用。这些材料不仅有助于提升物流和运输效率，还能减少二次工序——无需铣削/钻孔、喷涂和防腐处理——能耗更低、生产过程中的废物流更少、有害工艺环节减少。
可制造更高强度、更高刚性的能量吸收型底部部件
在设计底部护板时，采用轻于钢构型约30%的工程材料是Envalior 的 Tepex® Dynalite品牌连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）。Tepex 是 Bond-Laminates 公司（Envalior 的全资子公司）的复合材料产品系列。这些材料不仅轻质，而且在底部护板部件中表现出极高的机械性能和稳定性。
该类材料具有优异的抗穿透性能，有助于提升能效。由于电池通常安装在底板，因而特别容易受到损坏。底部护板部件能够有效防止来自石块的冲击或车辆底部被撞击时产生的其他损伤。
采用 Tepex 制造的底部护板已广泛应用于众多现代车型，如理想汽车（Li Auto Inc.）的 Li L9、Li L8 和 Li 7 等，该中国车企专注于增程式电动汽车。这些六座高端家庭 SUV 配备随行充电的燃油发动机，底部护板能够为油箱等关键部件提供保护。
这些护板由坚固的热塑性复合结构组成，采用压缩成型工艺制造，内置 Tepex Dynalite 复合材料加强件和 DLFT（直接长纤维增强热塑性材料）基体。与其他材料体系（如纯 DLFT）相比，Tepex 加强层显著提升了护板部件的强度、刚性和能量吸收能力。
实现高效的生产流程
该底部护板尺寸约为1.5米长、1米宽，厚度仅为3至4毫米。其结构包括1毫米厚的 Tepex Dynalite 104-RG600 表层嵌件和额外的挤出 DLFT 基体。两种材料经加热塑化后被放入压缩模具中，一步成型完成复合制件。
Tepex 嵌件的基体为聚丙烯（PP），增强部分为连续玻璃纤维束（体积分数47%）。聚丙烯基 DLFT 质量分数含有40%的长玻纤含量。由于两种组分均以 PP 为基础，实现了优异的界面结合性能。
这种材料组合能够满足极高的机械性能要求，并表现出优异的抗穿透能力。底部护板部件可在常规压缩成型工装上进行制造。
Dirk Bonefeld
全球产品管理与市场部主管，Tepex
在热塑性塑料加工领域多家公司任职后，Dirk Bonefeld 于2011年加入现属于 Envalior 的 Bond-Laminates GmbH，担任研发主管。2017年至2021年期间，他担任消费电子及运动领域的市场与销售主管，并于2021年起担任 Tepex 全球产品管理与市场部主管。Dirk 拥有机械工程与高分子技术博士学位。
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