在汽車雨刷橡膠領域佔全球最大份額的日本富國（Fukoku）公司正在利用現有技術，開發純電動汽車（EV）使用的産品。作為首款産品，富國開發出了可防止純電動汽車電池老化的橡膠製品。運用了此前積累的橡膠合成和分析技術。富國計劃以該産品已被豐田純電動汽車採用為賣點，擴大橡膠製品在該領域的適用範圍。

 

富國的「電池夾板」可以吸收因電池單元膨脹而産生的過剩負荷

 

      富國已經開發出來的是名為「電池夾板（Battery Hold Sheet）」的橡膠製品。在電池中裝上橡膠件的情況十分少見。該産品已經被豐田的純電動汽車「bZ4X」採用。該車的電池模組中有96個單元，97塊橡膠就像三明治一樣夾在各個單元之間。

      電池單元會因充電後能量密度升高而發生膨脹。如果過度膨脹，單元之間就會相互擠壓，産生過剩負荷。負責開發該産品的富國開發部開發二科經理金井和之介紹説：「如果反覆多次産生過剩負荷，電池性能就會老化，導致容量下降」。即便為防止發生膨脹而牢牢固定住單元，電池也會不斷老化。橡膠板的最大作用是，適度承受電池單元膨脹後施加的力。

 

  

      既要滿足這一條件，又不能太大或者太重。汽車的使用時間大多超過10年，橡膠的耐用性也需要達到這麼長的時間。在受到多項制約的情況下，經過反覆試驗，富國終於摸索出了一種類似於水珠紋的形狀，夾板上的橡膠帶有小圓點，凹凸不平。其結構原理是，電池單元膨脹時，圓點的橡膠會受到擠壓並橫向擴展，由此把力釋放出來。

 

      在確定最終形狀之前，富國嘗試了不同成分和形狀的100多種樣本，以尋找最合適的形狀。富國的産品有很多雨刷膠條以及抑制引擎振動和噪聲的防振部件的橡膠。通過這些産品培育的配比技術和模擬分析技術發揮了作用。

 

      比如，通過分析技術得知「受到擠壓後橫向延展的圓點之間相互接觸時，不能完全分散載重」。這反映在了圓點大小和圓點間距上。

 

      充電時膨脹的單元在消耗電力的時候會收縮。這時，如果橡膠不恢復原狀，單元與橡膠之間就會産生縫隙，在電池模組內單元有可能變得無用。

 

      通常為汽車零部件開發的橡膠大多設想高度減少10～30％左右。這次添加了特殊橡膠，即使減少50％左右，也能回到原來的形狀。「橡膠的配比也充分利用了本公司的經驗」，金井和之表示。富國計劃將此次開發的電池夾板擴大在純電動汽車中使用。

 

  

      在富國2021財年（截至2022年3月）的715億日元合併銷售額中，汽車相關銷售額佔大約9成。其中，雨刷膠條是全球份額佔5成的主打商品。不過，在其他引擎和液壓制動器上使用的橡膠部件有可能隨著純電動汽車的普及而減少。

 

      富國的副社長大城郁男表示，「不只用於電池。關鍵是對外展示，即使在汽車電動化之下，零部件構成會發生變化，也有可以應用橡膠産品的新領域」。據悉，雖然詳情未公佈，但已出現了下一個應用領域。

 

      日本經濟新聞（中文版：日經中文網）松浦龍夫

 

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