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导热球形氧化铝:跟随新能源汽车放量与电池结构升级,需求高速增长

导热球形氧化铝:跟随新能源汽车放量与电池结构升级,需求高速增长

  • 分类:最新动态
  • 作者:ZC-New Material
  • 来源:
  • 发布时间:2022-08-03
  • 访问量:0

【概要描述】  球形氧化铝作为导热用界面材料的填充料,应用于动力电池BMS电池管理系统及同类型新能源储能电池模块防护、导热及粘接固定等多元场景需求;应用于动力电池PACK的热管理系统中,起到导热、灌封、防潮、防腐蚀、防震的作用;应用于电驱及车载充电机系统逆变器,满足功率器件对导热和防护的需求。

导热球形氧化铝:跟随新能源汽车放量与电池结构升级,需求高速增长

【概要描述】  球形氧化铝作为导热用界面材料的填充料,应用于动力电池BMS电池管理系统及同类型新能源储能电池模块防护、导热及粘接固定等多元场景需求;应用于动力电池PACK的热管理系统中,起到导热、灌封、防潮、防腐蚀、防震的作用;应用于电驱及车载充电机系统逆变器,满足功率器件对导热和防护的需求。

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       导热界面材料:新能源车引领10年10倍需求增长。

       热界面材料:Thermal Interface Materials (TIM),是用于涂敷在散热电子元件与发热电子元件之间接触热阻所使用的材料总称。高导热性的界面材料可以填满电子元件和散热器之间的间隙,从而排出间隙间的空气,提高电子元件的散热效果。

 

       一、导热界面材料由基体和填料组成

       基体主要有硅油、矿物油、硅橡胶、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺等;导热填料分为两类,一类为导热绝缘填料,主要为金属氧化物、碳化物及氯化物,如AL2O3、MgO、ZnO、SiO2、BN、AlN、Si3N4、SiC和金刚石粉等;另一类为导热导电性填料,以金属粉末为主,如Ag、Ni、石墨等,导热填料添加到基体中,可以提高体系的热导率,并对基体补强,提高其力学性能。

 

       导热填料以球形氧化铝为主。导热界面常用的填料有氧化铝、氯化硼、碳化硅、氯化镁、氢氧化铝或其他混合物,其中氧化铝由于其热导率高,价格便宜,阻燃性能优异等特征,是应用最多的导热填料,而球形氧化铝有助于发挥导热填料的热传导功能,目前市场上较多采用球形氧化铝方案。

 

       当前需求以消费电子和通信设备为主,电子集成度提升、高频信号引入等因素推动行业增长。导热界面材料包括导热垫片、导热硅脂、导热灌封胶及导热凝胶等,终端应用于手机、电脑等电子通讯设备的CPU散热、电脑显卡、服务器等电子通讯设备的芯片散热、新能源汽车电池组件散热、电源充电器元器件散热、LED灯散热以及户外电源,变压器等场所散热、防水、防潮产品的灌封等领域。根据行业研究院数据,2018年导热界面材料的需求结构中,消费电子占48%,通讯设备38%,新能源汽车6.2%,根据Preference Research,预计2022年至2030年期间复合增长率将达到9.6%。未来随着5G通讯设备、高端智能手机等电子产品功能日趋负责且小型化发展趋势,导热界面材料在电子领域仍将保持较快增长。

       

       导热界面材料应用于新能源汽车:未来需求10年10倍。为了保证新能源电动汽车的核心部件“三电”(电池组、电控系统、驱动电机)及充电桩的安全性能与使用寿命,需要用到导热界面材料让热量及时有效的释放出去。未来10年,电动汽车市场不仅将继续快速增长,并且在这一趋势下,电动汽车电池将朝着更高的能量密度、更快的充电速度、更长的使用寿命和更高的防火安全方向发展,所有这些都需要有效的热管理和热界面材料来提供支持。IDTechEx预计,未来10年新能源车将逐渐主导导热界面材料的需求,与2020年相比,2031年电动车行业所需的导热界面材料量将增加10倍。

 

二、导热球铝:性能源车放量与电池结构升级带动需求高速增长

       球形氧化铝的主要需求是导热界面材料,21年全球规模1.7亿美元,球形氧化铝粉是以火焰法将不规则角形颗粒的特定原料加工成球形而获得的一种比表面积小,流动性好的氧化铝粉体材料。

       球形氧化铝的应用行业主要有:

    (1)导热界面材料如导热垫片、导热硅脂、导热灌封胶及导热凝胶等;

    (2)导热工程塑料;

    (3)导热铝基覆铜板;

    (4)高导热塑封料;

    (5)特种陶瓷领域等。

 

       球形氧化铝作为导热用界面材料的填充料,应用于动力电池BMS电池管理系统及同类型新能源储能电池模块防护、导热及粘接固定等多元场景需求;应用于动力电池PACK的热管理系统中,起到导热、灌封、防潮、防腐蚀、防震的作用;应用于电驱及车载充电机系统逆变器,满足功率器件对导热和防护的需求。

 

       当下宁德时代麒麟电池全球首创的电芯大面积冷却技术,基于电芯的变化,将水冷功能置于电芯之间,使换热面积扩大四倍,或导致球形氧化铝单车用量提升。预估每辆新能源汽车大约需要使用不低于10公斤的导热用球形氧化铝,单价假设3万元/吨,我们保守估计每辆纯电动车使用5公斤,2025年提升至7公斤/辆,同时假设导热用球形氧化铝在纯电动汽车中的渗透率使40%,则2021年,全球销售400万辆纯电动汽车对应的球形氧化铝需求为0.9万吨;假设2025年纯电动车销量增长至1486万台,则对应全球球形氧化铝需求量为4.2万吨,4年复合增速45%。

 

       全球生产企业少,国内产能快速释放。2019年全球球形氧化铝产量约为2万吨左右,其中中国球形氧化铝产量为1.2万吨,在导热用球形氧化铝方面,国内厂商已成为主要供应方,占全球供应比例达到52.5%。

 

       洛阳中超新材料股份有限公司

 

       中超股份成立于2003年,位于洛阳市新安县产业集聚区,是国内专业的超细氢氧化铝阻燃剂研发、生产和销售的高新技术企业。拥有多项知识产权与核心非专利技术,在行业内具备较强的技术竞争力,公司以“攻关新材料,助力强国梦”为企业发展使命,矢志将中超建设成为新材料领域的领军企业。

       公司主营产品有超细高白氢氧化铝、超细氢氧化镁、特种氧化铝、勃姆石、球形氧化铝等产品。

 

       公司生产的球形氧化铝,具有纯度高、致密度高、流动性好、比表面积小、吸油值迪、绝缘性好、α转化率高等特点。产品适用于各种硅胶体系、环氧体系、工程导热塑料体系、导热胶、橡胶体系。

 

 

 

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