CSP发布突破性复合电池外壳与蜂窝面板技术

Continental Structural Plastics（CSP，美国密歇根州奥本山）及其母公司帝人株式会社于2020年12月9日发布创新蜂窝A级面板技术和先进多材料电动汽车（EV）电池外壳，可采用CSP任意专有复合配方成型。这些组件技术在CSP位于密歇根州奥本山的新先进技术中心开发，这是CSP在该市的第二个研发设施，标志着公司在帝人收购后向更广泛研发能力转型。

先进技术中心：47,500平方英尺研发设施

新先进技术中心占地47,500平方英尺，其中24,000平方英尺专用于研发下一代材料和工艺，推动CSP和帝人超越片状模塑料（SMC）进入新市场和技术。设备包括4000吨带整平和真空的压机、750吨带真空压机、400吨带10英尺工作台的压机、六台温控器、两台FANUC机器人和一台三坐标测量机（CMM）。

蜂窝制造工艺：超轻量A级面板

第一个项目是CSP的新型蜂窝制造工艺，生产超轻量A级面板。这种"三明治"复合材料采用轻量蜂窝芯，包覆天然纤维、玻璃纤维或碳纤维蒙皮，经聚氨酯（PUR）树脂浸润。CSP表示该工艺可成型复杂形状和锐利边缘，生产的面板具有极高刚度和极低重量。

多材料电池外壳：一体成型盖板和托盘

CSP目前在美中两国开发生产34种不同EV电池盒盖。为扩大产品线并提供更优电池外壳，CSP和帝人开发了全尺寸多材料电池外壳，采用一体式复合盖板和一体式复合托盘，配合铝和钢增强件。据两公司称，车企面临当前多件式钢铝EV电池外壳的诸多挑战：整体重量通常超1000磅，需要多道焊缝、紧固件和螺栓，最终可能导致泄漏。通过将盖板和托盘各作为一体成型，CSP创造了更易密封且可发货前认证的系统。公司已为其创新箱体组装和紧固系统申请两项专利。

结构泡沫安装框架提升碰撞性能

公司还开发了利用结构泡沫吸能的安装框架，在减薄框架厚度和重量的同时提升碰撞性能。多材料电池外壳的额外优势包括：非导电、可成型复杂形状、工装复杂度降低、高强度、尺寸稳定性、模塑密封特性、可模塑屏蔽（含EMI/RFI防护）、耐腐蚀、降低工装成本。

总体而言，CSP多材料电池外壳比钢电池箱轻15%。虽然与铝外壳重量相当，但CSP外壳提供更好的耐温性，特别是采用酚醛树脂体系时。此外，托盘一体式设计无通孔，无需密封或密封剂，不仅消除泄漏风险，还降低整体生产成本和复杂性。

多种复合材料化学体系可选

CSP材料研发团队开发的优越复合化学体系使客户可根据规格选择盖板和/或基座的配方。选项包括：传统高填充聚酯/乙烯基酯ATH体系（常规SMC化学，易适配现有工具）；发泡体系（类似化学但阻燃和热失控性能更好）；酚醛体系（适合高温应用，满足防火、烟雾、燃烧和毒性要求，具优异阻燃、耐热、耐化学和电绝缘特性）。所有化学体系均可利用不同纤维类型/形式（玻璃/碳/混合/其他，短切/连续）调整，并可配制满足最严格VOC要求。

领导层展望：确立全球多材料领域地位

CSP首席执行官Steve Rooney表示："先进技术中心的工作结合总部研发设施的材料进步，使CSP保持先进复合材料领导地位，并确立我们作为全球多材料领域参与者的地位。结合帝人带来的碳纤维和材料专长，我们正在开发轻量化解决方案，让客户在车辆设计上跳出固有思维。"

先进技术中心团队目前包括五名工程师和设计师。CSP先进技术部门结合研发和产品开发，拥有80多名工程师、设计师和科学家。收购前该设施为帝人研发中心，曾开发Sereebo制造工艺，现用于生产获得PACE大奖的GMC Sierra Denali皮卡碳纤维货箱CarbonPro，号称行业首款碳纤维皮卡货箱。