사빅(SABIC)의 열가소성 플라스틱 솔루션, 중요 EV 배터리 기술을 발전시키다

휴스턴, 텍사스, 2021년 5월 11일 - 자동차 제조사들이 미래의 완전 자동화로의 전환을 가속화하는 가운데 사빅(SABIC)은 열가소성 수지를 기반으로 한 솔루션을 계속 개발하고 전문 지식을 활용하여 업계가 전기차(EV)의 성능을 최적화할 수 있도록 지원한다. 특히, 사빅(SABIC)의 자동차 사업부는 시스템 엔지니어링 방식을 사용하여 플라스틱 집약적인 EV 배터리 팩 컨셉을 개발하였다. 이 컨셉은 유연한 설계, 성능 향상, 안전 강화 및 경제성에 대한 업계의 중대 요구를 해결하기 위한 경량 플라스틱의 가치를 강조한다.

알루미늄 및 기타 금속과 같은 전통 소재를 사용한 기존 배터리 팩 설계와 비교시, 경량 열가소성 플라스틱을 사용한 사빅(SABIC)의 컨셉은 구성품 당 30~50%의 중량 절감, 에너지 밀도 개선, 조립 공정 간소화, 비용 절감, 열 컨트롤 및 안전 개선, 내충격성 증강 등을 실현가능하게 한다.

사빅(SABIC)의 ETP& Market Solutions 총괄임원(general manager) Abdullah Al-Otaibi는 “전기자동차 기술에 대한 우리의 솔루션은 단순히 재료를 기존 설계의 개별 부품과 조합하는 것과는 구분됩니다. 사빅의 전문가 팀은 완전한 EV 배터리 시스템 및 차량 구조를 고려하여 자동차 산업 고객이 가장 중대한 차량 개발 목표를 달성하고 구현할 수 있도록 지원합니다” 라고 말했다.

EV 배터리 팩 컨셉

사빅(SABIC)이 개발한 배터리 팩 컨셉은 열가소성 플라스틱 특성을 바탕으로 한 향상된 성능, 경량화, 비용 절감 및 대량 생산을 지원한다. 컨셉의 주요 내용은 다음과 같다:

• 30% 유리 섬유로 강화된 난연성 (FR) SABIC® 폴리프로필렌(PP)으로 성형된 박막 (thin-walled) 하우징 내에 배치 된 개별 배터리 통합용 파우치 셀
• 이중 벽 구조, 새로운 리브 (Rib) 패턴과 같은 기하학적 특징 및 창의적인 기능 통합– SABIC의 경량화 된 열가소성 플라스틱 숄루션은 이 모든 구조적 요구 사항을 충족시킨다.
• 열적 특성 관리와 성능 최적화를 위한 플라스틱의 비등방성 열전도성의 창의적 활용
• STAMAX™ FR 수지 (난연 장섬유 PP 소재) 가 도입된 플라스틱-금속 하이브리드 배터리 트레이는 열 전달을 최적화하고 낙하 테스트 요구 사항을 충족하며 측면 프레임의 구조들에 전달될 수 있는 상당한 충격 에너지를 흡수한다.
• STAMAX FR 수지로 성형된 배터리 팩 인클로저 또는 커버는 UL94 V-0의 난연성 등급을 충족하고 전자파 간섭(EMI) 및 라디오 주파수 간섭(RFI) 차폐를 위한 커버의 금속화가 가능하다.
• 부품 절감 및 조립 효율성으로 인한 비용 절감 –열가소성 플라스틱 고유의 설계성 자유도에 의해 가능

협업 혁신

사빅(SABIC)의 초점은 EV 배터리 및 추가 EV 응용 분야에 대한 전문성과 혁신을 지원하기 위해 지속적으로 성장하는 것이다. 회사는 수석 엔지니어, 연구 펠로우, 그리고 수석 과학자로 구성된 기술 팀을 조직하고 있으며, 그들의 역할은 고객과 개발 파트너, 그리고 가치 사슬 (value chain) 전반에 걸쳐있는 OEM, 단계별 툴 공급업체 및 테스트 기관 등 기타 업체와의 세계적 수준의 협업 관계를 제공하는 것이다.

Al-Otaibi는 “우리는 자동차 생태계의 지진과 같은 큰 변화에 대해 얘기하고 있습니다. "며, “업계는 전체 공급 체인이 함께 협력하는 경우에만 오늘날의 EV 기술을 구축하고 개선할 수 있습니다. 이것은 오랫동안 사빅(SABIC)의 사고 및 운영 방식이었다. 우리는 지속적으로 협업 기회와 혁신을 촉진하는파트너쉽을 추구할 것입니다.”라고 말했다.

사빅(SABIC)은 업계와의 지속적인 협력을 통해 열가소성 플라스틱으로 성형된 여러 개의 대형 배터리 인클로저가 이르면 2024년 생산 EV에 사용될 것으로 예상하고 있다. 중국의 한 플러그인 하이브리드(PHEV) 모델은 이미 배터리 팩 커버에 사빅의PP 화합물 (SABIC PP compound) 을 알루미늄을 대신해 사용하고 있으며, 이것은 중량 절감, 설계 자유도 확대, 비틀림 제어 및 기타 이점을 제공하고 있다.

현재 전세계에서 생산 중인 또 다른 EV는 셀 캐리어와 하우징, 배터리 모듈 및 배터리 인클로저와 같은 구성 요소에 여러 종류의 사빅(SABIC) 소재를 사용하고 있다.

사빅(SABIC)은 EV 요구 사항을 충족하는 신소재를 개발하는 것 외에도, 대형 부품 제조, 접합 및 조립, 내충돌성, 배터리 열적 성질 관리, 난연성, 전기 특성 및 성능 테스트를 위한 기술을 지원하고 있다.

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