Schnellere EV‑Ladelösungen vorantreiben
Der Transportsektor ist für etwa ein Viertel der globalen CO2-Emissionen verantwortlich, wobei ein erheblicher Anteil von Personenkraftwagen stammt. Daher hat die Dekarbonisierung der Mobilität höchste Priorität, und die Elektrifizierung von Fahrzeugen ist derzeit eine boomende Technologie. Enorme Fortschritte wurden insbesondere in Bezug auf Reichweite, Energiedichte und Batteriesicherheit erzielt, die dazu beitragen, die Herausforderungen batteriebetriebener Fahrzeuge zu überwinden. Allerdings liegt eine der größten Herausforderungen für Elektrofahrzeuge außerhalb des Fahrzeugs selbst. Um die weit verbreitete Einführung von Elektrofahrzeugen zu unterstützen, benötigen Verbraucher und Flotten ein robustes Netzwerk von Ladestandorten. Es sind erhebliche Investitionen erforderlich, um den Zugang zu zuverlässigen Ladestationen auszubauen. Glücklicherweise gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Ladeinfrastruktur zukunftsfähig zu machen, mit Hilfe speziell entwickelter Schäume und Klebebänder.
Reduzierung des Ladebedarfs
Der erste Schritt zur Bewältigung der Nachfrage nach dem Ladenetzwerk besteht darin, die Effizienz des Batteriepakets zu verbessern. Schäume und Klebebänder können eine bedeutende Rolle spielen, indem sie die Energiedichte von Batteriepaketen erhöhen, sei es in Fahrzeugen oder in unterstützenden Batterie-Energiespeichersystemen (BESS). Unsere Kompressionspolster weisen flache CFD-Kurven auf, die helfen, den Druck auf die Zellen während der Lade- und Entladezyklen zu optimieren, um eine bessere Zellleistung zu erzielen. Sie tragen auch dazu bei, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, indem sie die relative Bewegung zwischen den Zellen bei Erschütterungen oder Vibrationen minimieren, die elektrische Isolierung maximieren und Lichtbogenbildung innerhalb der Module verhindern. Hochleistungs-Materialien zum Schutz vor thermischem Durchgehen kombinieren Wärmedämmung mit feuerhemmenden Eigenschaften und hervorragender Druckverformungsrestbeständigkeit und dienen gleichzeitig der Brandminderung und als Kompressionspolster in Lithium-Ionen-Batterien. Zusammen mit Wärmeschnittstellenmaterialien, Polsterpads und Dichtlösungen für Batteriepackungen können moderne Batteriepakete so gestaltet werden, dass sie weiter fahren und Ladezyklen optimieren, was zu einem reduzierten und effizienteren Ladebedarf führt.
Optimierung des Ladens von Elektrofahrzeugen
Wir haben gesehen, dass großes Potenzial zur Optimierung des Ladens von Elektrofahrzeugen in der Fahrzeugbatterie und ihren Komponenten liegt, aber werfen wir einen Blick darauf, wie die Ladeinfrastruktur und ihre Komponenten optimiert werden können mit Klebebändern, um der wachsenden Nachfrage nach der Stromversorgung von Elektrofahrzeugen gerecht zu werden. Von der Produktion erneuerbarer Energien bis hin zu BESS können speziell entwickelte Schäume und Klebebänder einen erheblichen Einfluss auf Effizienz und Leistung haben. Doch bei genauerem Hinsehen auf Batterie-Ladekomponenten wie Wandboxen, Ladestationen oder sogar Stecker zu Hause können diese Materialien zusätzlichen Nutzen bieten, um das Laden sicherer, schneller und effizienter zu machen.
Ein genauerer Blick auf die Ladeausrüstung für Elektrofahrzeuge (EVSE)
EVSE bezeichnet die Ausrüstung, die zum Laden von Elektrofahrzeugbatterien verwendet wird. Verschiedene Arten von Ausrüstung können an Stationen installiert werden. Eine Station ist ein Standort, der eine oder mehrere EVSE-Anschlüsse an derselben Adresse hat, wie beispielsweise ein Hotel, ein Einkaufszentrum oder eine Parkgarage. Die Einheit, die EVSE-Anschlüsse beherbergt, wird manchmal als Ladestation oder Säule bezeichnet und kann mehrere EVSE-Anschlüsse haben. Der EVSE-Anschluss liefert Strom, um jeweils nur ein Fahrzeug zu laden, obwohl er mehrere Stecker und Steckertypen (wie CHAdeMO oder CCS) haben kann. Der Stecker ist das, was letztendlich in ein Fahrzeug eingesteckt wird, um es zu laden.
Der Unterschied zwischen Wechselstrom- (AC) und Gleichstrom- (DC) Laden
Strom aus dem Netz wird immer als Wechselstrom (AC) geliefert, während Batterien Gleichstrom (DC) benötigen, um zu funktionieren. Der Hauptunterschied zwischen AC- und DC-Laden liegt darin, wo der Strom umgewandelt wird: innerhalb oder außerhalb des Autos. Beim AC-Laden gibt es auch verschiedene Stufen, von langsam (Stufe 1: von 3 bis 7 kW, 8–10 Stunden zum Laden), typisch für den privaten Gebrauch, bis schnell (Stufe 2: bis zu 19,2 kW in den USA oder bis zu 43 kW in Europa, 4–6 Stunden zum Laden) für den privaten oder gewerblichen Gebrauch. DC-Laden wird als Stufe 3 betrachtet und oft als DC-Schnellladen bezeichnet.
Beim AC‑Laden nutzt das Fahrzeug ein On‑Board‑Ladegerät (OBC), um die zugeführte Wechselspannung (AC) in Gleichspannung (DC) umzuwandeln, während bei einer DC‑Ladestation die Umwandlung intern in der Ladestation erfolgt. Dadurch kann die Energie direkt in die Fahrzeugbatterie eingespeist werden, ohne durch das OBC begrenzt zu sein, was deutlich schnellere Ladezeiten ermöglicht (< 30 Minuten).
DC‑Ladestationen sind in der Regel teurer als AC‑Ladestationen, da sie mit einer höheren Leistungsabgabe arbeiten, und werden überwiegend im kommerziellen Bereich eingesetzt. Daraus ergeben sich höhere technische Anforderungen, insbesondere aufgrund von Hochspannung und anspruchsvollen Einsatzumgebungen.
Schnellladen erfordert Hochleistungs‑Lösungen
Während das Betanken von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor nur wenige Minuten dauert, stellt die Ladezeit eine der größten Herausforderungen bei batterieelektrischen Fahrzeugen dar. Ingenieure weltweit arbeiten daher intensiv daran, die Ladezeiten zu reduzieren.
Der Einsatz von höheren Ladeleistungen ist zwar entscheidend für schnelleres Laden, führt jedoch gleichzeitig zu erheblicher Wärmeentwicklung und mechanischer Belastung der Batterien und Komponenten.
Lösungen für thermische Interface‑Materialien
Elektronische Leistungsmodule und elektrische Komponenten in Ladestationen sind empfindliche Bauteile und erfordern einen zuverlässigen Schutz vor thermischen, mechanischen und Umwelteinflüssen. Thermische Interface‑Materialien wie unsere Gap Pads oder die ThermaCool® TC‑Serie aus Silikonpads mit UL94 V‑0 Klassifizierung gewährleisten eine ausgezeichnete elektrische Isolierung und führen die Wärme zuverlässig vom System ab. Dadurch wird die Sicherheit erhöht, empfindliche Komponenten werden vor Überhitzung geschützt und ihre Lebensdauer verlängert.
ThermaCool® R10404 ist ein wärmeleitfähiger, geschlossenzelliger Silikon‑Schaumkautschuk, der Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolierung sowie Druckverformungsbeständigkeit (Vibrationsdämpfung) vereint. Diese Eigenschaften machen ihn zu einem idealen Spaltfüllmaterial für vibrationsempfindliche Anwendungen der Wärmeübertragung.
Wärmeleitfähige Transferklebebänder wie ThermaCool® TR3 können zudem anstelle mechanischer Befestigungselemente eingesetzt werden, um Kühlkörper sicher mit Komponenten zu verbinden.
Lösungen für elektrische Isolierung und Abschirmung
Um eine zuverlässige Leistung und Sicherheit beim Schnellladen zu gewährleisten, müssen Leitungen und Kabel innerhalb der Ladestation über eine hochwertige elektrische Isolierung und ein effektives Thermomanagement verfügen. Unser umfassendes Portfolio an UL‑spezifizierten elektrischen Isolations‑Klebebändern, einschließlich Kapton®‑ und Nomex®‑Materialien, bietet eine hervorragende mechanische, elektrische, thermische und chemische Beständigkeit für einen maximalen Schutz der Komponenten, eine erhöhte Sicherheit sowie eine verlängerte Lebensdauer.
Hochtemperatur‑Klebebänder (UL‑Klasse H) wie CHR® 2255 kombinieren eine hohe dielektrische Festigkeit und Zugfestigkeit in einem modifizierten hochmoduligen PTFE‑Klebeband für eine besonders dauerhafte Isolierung. Mitteltemperatur‑Klebebänder (UL‑Klasse F & B) wie CHR GL.94 bieten eine hohe Klebkraft und Abriebfestigkeit in einem glasgewebebasierten Acrylat‑Klebeband.
Wenn eine elektronische Abschirmung erforderlich ist, sind Lösungen wie CHR C665 (und h‑old® SCUT.36 in Europa) eine ideale Wahl. Dank ihrer elektrisch leitfähigen, anpassungsfähigen und einfach zu verarbeitenden Eigenschaften bieten sie eine hervorragende EMI/RFI‑Abschirmung, indem sie Komponenten zuverlässig vor strahlenden oder austretenden Störungen isolieren.
Lösungen für Gehäuseabdichtungen
Da viele Ladestationen im Außenbereich installiert sind, müssen die eingesetzten Materialien für Gehäuse beständig gegenüber Witterungseinflüssen, Stößen, extremen Temperaturen, Schmutz und Chemikalien sein. Unsere hochwertigen Dichtungsmaterialien, die auch unter rauen Umweltbedingungen bestehen, schützen das Innere zuverlässig vor dem Eindringen von Wasser und Schmutz sowie vor extremen Temperaturen.
Unsere weichen und leichten Silikonschäume, Norseal® F‑15 und F‑20, bieten eine ausgezeichnete Flammbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Toxizität und Rauchentwicklung und erfüllen die höchste Flammklassifizierung UL94 V‑0. Materialien wie Norseal 515GF und 520GF vereinen dieselben Vorteile von Silikonschaum in einer einfach zu verarbeitenden, druckempfindlichen Klebebandform.
Multifunktionale Materialien wie unser intumeszierender Polyurethan‑Schaum Norseal® FS1000 kombinieren eine hervorragende Wasser‑ und Luftdichtigkeit mit hoher Anpassungsfähigkeit, UV‑Beständigkeit, Dämpfungseigenschaften und Brandschutz und sind damit ideal für zukünftige Designs und anspruchsvolle Einsatzbedingungen. Für Dichtanwendungen bis 70 °C stellt der mikrozellulare Polyurethan‑Schaum Norseal® PS‑V0 eine ideale silikonfreie Alternative für fortschrittliche Dichtungslösungen dar.
Lösungen für Komponentenbefestigung und Laminierung
Multifunktionale Klebebänder vereinfachen nicht nur Montageprozesse und ermöglichen eine effizientere Fertigung, sondern kombinieren auch eine hervorragende Stoß‑ und Vibrationsdämpfung mit hoher Witterungsbeständigkeit in einem einzigen Produkt. Diese Klebebänder eignen sich ideal für die befestigungsfreie Montage von Emblemen, Außenbauteilen und strukturellen Komponenten und zeichnen sich durch eine schnelle Anfangshaftung, Haftung auf Silikonen sowie gute Performance auf Substraten mit niedriger Oberflächenenergie aus.
Acrylat‑Klebebänder wie Translink 80HS FR sind mit einem transparenten Acrylat‑Transferklebstoff mit UL94 V‑0 Klassifizierung ausgestattet und bieten eine hervorragende Leistung auf niedrigenergetischen Materialien. Trägergestützte Transferklebebänder wie 8650 und 8822 sind speziell für die Verklebung auf Silikon und anderen Materialien mit niedriger Oberflächenenergie ausgelegt.
Polyurethan‑Klebebänder wie die Norbond® V2800‑Serie kombinieren einen schwarzen Polyurethan‑Schaumträger mit einem leistungsstarken, druckempfindlichen Acrylatklebstoff auf beiden Seiten, wodurch Energie und Spannungen innerhalb der Verbindung gleichmäßig über die gesamte Klebefläche verteilt werden.
Gemeinsam die Zukunft vorantreiben
Mit der steigenden Anzahl an Elektrofahrzeugen wächst auch das Netzwerk an Ladeinfrastruktur weltweit – und dabei geht es nicht nur um das Laden von Fahrzeugen zu Hause, in Wohnungen, am Arbeitsplatz, in gewerblichen Bereichen, an Straßenrändern oder in Hotels. Die Elektrifizierung von gewerblichen Flotten, öffentlichem Verkehr, industriellen Fahrzeugflotten, Lkw und Schiffen erfordert innovative Lösungen – und unsere Klebebänder sind darauf ausgelegt, Sie bei den Herausforderungen der Zukunftsgestaltung zu unterstützen.
Lassen Sie sich von uns unterstützen und nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf, um die besten Klebebandlösungen für eine elektrifizierte Zukunft zu finden.
Kapton® und Nomex® sind eingetragene Marken der DuPont.
