![Electric car charging socket](https://media.lanxess.com/-/media/project/lanxess/corporate-internet/celum/2022/01/10/09/57/dsc01183-sitecore-internet-image/dsc01183-sitecore-internet-image-3-2.jpg?rev=8ecc8366ff79492d9274da9fe9b29415)
Elektroautos – sicher und leicht müssen sie sein
Elektroautos sind die Zukunft
Bis zum 1. Oktober 2021 betrug die Zulassung in Deutschland rund eine Millionen Elektroautos. Davon laut statista.com 517.000 Autos mit ausschließlich elektrischer Energiequelle, sowie 494.000 Plug-In Hybride. Um das Ziel von 15 Millionen vollelektrischen Pkw zu erreichen, muss die Entwicklung der Autos und der Lade-Infrastruktur deutlich vorangetrieben werden.
Die Forschungen und Entwicklungen dafür laufen bereits auf Hochtouren. Doch neben Chipmangel und fehlenden Ladestationen, gilt es weitere Herausforderungen zu bewältigen. Dazu zählen:
- Die Sicherheit der Insassen, Rettungskräfte und Mechaniker in jeder Situation.
- Die Erfüllung extrem hoher Flammschutz-Anforderungen im Falle eines Brandes.
- Die Verbesserung der Reichweite durch Leichtbaulösungen.
LANXESS bietet als Spezialchemie-Unternehmen viele Produkte und Lösungsansätze für diese Herausforderungen. Viele davon sogar aus einer Hand.
Mehr Sicherheit unter der Haube
In Fahrzeugen mit Elektroantrieb wird naturgemäß mit höheren Spannungen und Stromstärken gearbeitet als bei Verbrennungsmotoren. Bis zu 400 Volt (V) Gleichspannung im Batteriekreis und bis 1000 V Wechselspannung im Motorkreis sind möglich. Bereits Wechselspannungen über 42 V und Gleichspannungen über 60 V gelten als potenziell lebensgefährlich.
Im Elektroauto werden die stromführenden Teile des elektrischen Antriebs orange gekennzeichnet. Sie müssen als gefährlich erkennbar sein. Unser neuer Farbstoff Macrolex Orange HT ist genau der richtige orange-Ton dafür. Diese Farbgebung kennzeichnet zunehmend in Elektro- und Hybridfahrzeugen stromführende Leitungen oder Bauteile für Hochspannungsanwendungen. Die Signalfarbe soll Mechaniker und Rettungskräfte auf die potenzielle Gefahr eines Stromschlags hinweisen.
Macrolex Orange HT ist sehr gut für den Einsatz in Polyamiden geeignet. Aber auch andere Kunststoffsorten wie Polycarbonat oder Polyphenylensulfid, die wegen ihrer hohen Verarbeitungstemperaturen oft eine Herausforderung für Farbmittel sind, können damit eingefärbt werden.
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„Wir haben den Einsatz unserer Neuentwicklungen bereits umfänglich unter realistischen Bedingungen getestet. In Zusammenarbeit mit unserem Geschäftsbereich High Performance Materials haben wir im Dormagener Kunststoff-Technikum Compounds mit Macrolex Orange HT eingefärbt und auf ihre Eignung in der Kunststoffverarbeitung untersucht.“
![Macrolex Orange pigments for coloring plastics for high voltage applications](https://media.lanxess.com/-/media/project/lanxess/corporate-internet/celum/2021/11/12/08/11/tme_2544_1a-sitecore-internet-image/tme_2544_1a-sitecore-internet-image-3-2.jpg?rev=70ca3c4ab1334b6f985b56a4b24ad5ec)
Sichere Verbindung in vielen Farben
Kabelbäume verlaufen im gesamten Fahrzeug und bündeln die zahlreichen Leitungen des Bordnetzes für elektrische und elektronische Funktionen wie Stromrichter, Batterieladesystem, Elektroantrieb oder Infotainment. Kabelbäume zählen zu den komplexesten Baugruppen in Elektrofahrzeugen.
Die Kabel erreichen zusammen genommen schnell mehrere Kilometer Länge, was ein Grund für das hohe Gewicht von Kabelbäumen ist. Ihre Komplexität macht Kabelbäume zu sehr teuren Einbauteilen. Deshalb dürfen ihre Steckverbinder während der Montage nicht brechen.
Zur besseren Unterscheidung bei der Montage und Wartung müssen die vielen Steckverbinder in den unterschiedlichsten Farben gekennzeichnet werden. Gleichzeitig müssen sie schwer entflammbar und mechanisch robust sein.
Genau für diese Stecker-Anwendungen konzipierten unsere Produktentwickler und -entwicklerinnen den technischen Kunststoff Durethan BKV30FN04. Ein Polyamid 6, das sich bereits in zahlreichen Serieneinsätzen bewährt – wie etwa in Kabelbäumen für verschiedene Elektromodelle eines europäisch-amerikanischen Automobilherstellers. Ein weiterer Vorteil: Das Material ist halogenfrei.
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„Compound und Farbton zeigen eine hohe Wärmestabilität. Die Steckverbinder lassen sich daher das ganze Autoleben lang farblich sicher unterscheiden.“
![](https://media.lanxess.com/-/media/project/lanxess/corporate-internet/celum/2021/11/25/13/46/lx05653-amphenol-r-lowres-sitecore-internet-image.jpg?rev=-1)
Leichtbaulösungen – für Elektroautos erst recht
In einer Forschungs-Kooperation haben LANXESS und die Firma Kautex Textron GmbH & Co. KG in einer mehrjährigen Kooperation erforscht, ob sich Hochvolt-Batteriegehäuse für Elektrofahrzeuge mit technischen Thermoplasten konstruieren und fertigen lassen. Gemeinsam haben sie in einer Machbarkeitsstudie einen seriennahen Technologie-Demonstrator entwickelt. Mit einer Länge und Breite von je rund 1.400 Millimetern handelt es sich um ein technisch anspruchsvolles, großformatiges Vollkunststoff-Gehäuseteil. Das Gewicht liegt im mittleren zweistelligen Kilogrammbereich.
Ziel des Projekts war, die Vorteile von thermoplastischen Kunststoffen gegenüber Metallen in puncto Gewichts- und Kostenreduktion, Funktionsintegration und elektrischem Isolationsverhalten darzustellen.
„Wir haben dabei vollständig auf den Einsatz von metallischen Verstärkungsstrukturen verzichtet. Außerdem ging es darum, Wege zur wirtschaftlichen Fertigung der komplexen Großbauteile aufzuzeigen."
Felix Haas, Director Product Development bei Kautex Textron
Batteriemodulgehäuse: leicht und schwer entflammbar
Innerhalb des sehr großen HV-Batteriegehäuses sitzen – je nach Zelltyp – häufig mehrere Module, in denen die Zellen montiert sind. Dafür haben wir zusammen mit dem koreanischen Autoteile-Hersteller INFAC ein Batteriemodulgehäuse entwickelt.
Das Batteriegehäuse besteht aus Durethan BKV30FN04. Der technische Kunststoff auf Basis von Polyamid 6 ist halogenfrei, flammgeschützt und glasfaserverstärkt. Die Vorteile:
- es ist besonders flammhemmend,
- hat sehr gute elektrische Eigenschaften,
- ist gut verarbeitbar und
- ermöglicht die Integration komplexer Funktionen, die für Gehäuseteile erforderlich sind.
All das führt zu einer geringeren Anzahl von Bauteilen, einem vereinfachten Montageprozess und gleichzeitig zu weniger Gewicht.
Das neue Batteriegehäuseteil wird bereits in der Serienproduktion von Elektrofahrzeugen eingesetzt. Die Modellreihe eines koreanischer Autohersteller kam 2021 auf den Markt.
![Michael Rockel, Head of Business Unit High Performance Greater China](https://media.lanxess.com/-/media/project/lanxess/corporate-internet/celum/2022/01/13/07/09/michael_rockel_head-of-hpm-sitecore-internet-image/michael_rockel_head-of-hpm-sitecore-internet-image-3-2.jpg?rev=0b85f17f2c5440cba92837cee44147cc)
„Der Erfolg bei der Serienproduktion von Batteriegehäusen zeigt die herausragenden Leistungen von Durethan bei Batterien für Elektrofahrzeuge. Hier sind Technologie und Sicherheit von größter Bedeutung. Unsere Hochleistungskunststoffe werden einen bedeutenden Beitrag für die Marktentwicklung von Elektrofahrzeugen und Batterien leisten.“
![](https://media.lanxess.com/-/media/project/lanxess/corporate-internet/celum/2021/08/23/13/44/battery-housing-sitecore-internet-image/battery-housing-sitecore-internet-image-3-2.jpg?rev=658341e04d904f34a3437e41d0ccdc67)
So sieht die Zukunft aus
Beobachtet man die Autoindustrie, erkennt man schnell, es werden laufend neue Modelle vorgestellt. Die Auswahl wird breiter. Nicht zuletzt durch die Forderung der EU-Kommission, bis 2035 die CO2-Emmission auf null zu reduzieren, steht der Verbrenner vor dem Aus. Subventionen sollen gegenwirken und die Verkäufe von Elektroautos vorantreiben. In den nächsten Jahren wird sich viel verändern. Und LANXESS wird Teil des Wandels sein. Darauf freuen wir uns.