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?生物基可降解介質(zhì)材料:車(chē)規(guī)電容碳足跡減少40%的綠色制造實(shí)踐

文章出處:平尚科技 責(zé)任編輯:平尚科技 發(fā)表時(shí)間:2025-05-10
  
?生物基可降解介質(zhì)材料:車(chē)規(guī)電容碳足跡減少40%的綠色制造實(shí)踐



在全球碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,汽車(chē)電子行業(yè)對(duì)環(huán)保元件的需求日益迫切。傳統(tǒng)電容介質(zhì)多依賴(lài)石油基材料(如聚丙烯、聚酯),其生產(chǎn)與廢棄過(guò)程產(chǎn)生大量碳排放與微塑料污染。平尚科技以生物基可降解材料為核心,重構(gòu)電容設(shè)計(jì)邏輯,推出兼具高性能與低碳特性的綠色電容解決方案。





材料創(chuàng)新:從石油基到生物基的跨越


平尚科技選擇聚乳酸(PLA)與納米二氧化鈦(TiO?)復(fù)合體系作為電容介質(zhì),突破傳統(tǒng)材料的環(huán)保與性能瓶頸:

  • 生物基介質(zhì):PLA來(lái)源于玉米淀粉等可再生資源,?碳足跡較石油基材料降低60%,且可在工業(yè)堆肥條件下180天內(nèi)降解為CO?與水,無(wú)微塑料殘留;
  • 納米改性技術(shù):摻入20nm級(jí)TiO?顆粒,?介電常數(shù)(εr)從PLA的3.2提升至8.5,介電損耗(tanδ)<0.005@1kHz,性能媲美傳統(tǒng)聚丙烯電容;
  • 耐溫增強(qiáng):通過(guò)交聯(lián)劑改性PLA分子鏈?,玻璃化溫度(Tg)從60℃提升至120℃,滿(mǎn)足車(chē)載電子-40℃~105℃工況需求。



工藝突破:低碳制造與循環(huán)設(shè)計(jì)


為實(shí)現(xiàn)生物基電容的量產(chǎn)化,平尚科技革新制造流程:

  • 1.低溫壓膜工藝:采用80℃?低溫成型技術(shù)(傳統(tǒng)工藝需>150℃),能耗降低50%,且避免PLA材料高溫分解風(fēng)險(xiǎn);

  • 2.水性電極漿料:以水為溶劑替代NMP?(N-甲基吡咯烷酮),VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)排放趨零,電極附著力提升至20MPa(傳統(tǒng)漿料<15MPa);

  • 3.閉環(huán)回收體系:與車(chē)企合作建立電容回收網(wǎng)?絡(luò),通過(guò)生物酶解技術(shù)分離金屬電極與PLA介質(zhì),材料回收率>90%。





實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與環(huán)保效能對(duì)比
在10μF/50V電容的對(duì)比測(cè)試中,平尚科技方案展現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì):

  • 碳足跡:全生命周期碳排放從傳統(tǒng)電容的1.2kg CO?e降至0.72kg CO?e(降幅40%);
  • 電性能:105℃/1000小時(shí)老化后容值衰減<±3%(競(jìng)品石油基電容±5%),ESR穩(wěn)定在0.1Ω以下;
  • 環(huán)境耐受:通過(guò)85℃/85%RH雙85測(cè)試與50G機(jī)械振動(dòng),容值漂移<±1.5%,無(wú)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

行業(yè)案例:從實(shí)驗(yàn)室到車(chē)載系統(tǒng)應(yīng)用


1. 某車(chē)企智能座艙電源模塊

問(wèn)題:傳統(tǒng)電容生產(chǎn)過(guò)程中的高碳排放不符合車(chē)企ESG(環(huán)境、社會(huì)、治理)目標(biāo);
方案:采用平尚生物基電容(容值22μF±5%),部署于DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出端;
效果:模塊整體碳足跡降低35%,高溫工況下紋波電壓(Vpp)從100mV壓降至40mV,通過(guò)ISO 14067碳足跡認(rèn)證。




2. 車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)濾波電路

挑戰(zhàn):高頻噪聲干擾導(dǎo)致音頻失真,需高性能電容且符合環(huán)保要求;
創(chuàng)新:使用PLA-TiO?介質(zhì)電容(容值10μF)與鐵氧體磁珠構(gòu)成π型濾波器;
成果:信噪比(SNR)從75dB提升至90dB,系統(tǒng)通過(guò)IEC 62321有害物質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。




未來(lái)方向:全產(chǎn)業(yè)鏈綠色升級(jí)
平尚科技正推進(jìn):

  • 農(nóng)業(yè)廢棄物利用:研發(fā)秸稈纖維素基介質(zhì)材料,進(jìn)一步降低原料成本與碳足跡;
  • 光-生物雙降解技術(shù):開(kāi)發(fā)光照觸發(fā)降解的PLA復(fù)合材料,適配戶(hù)外車(chē)載設(shè)備廢棄場(chǎng)景;
  • 零碳工廠建設(shè):引入光伏發(fā)電與碳捕獲技術(shù),目標(biāo)2030年實(shí)現(xiàn)電容生產(chǎn)全流程碳中和。

平尚科技以生物基可降解材料為核心,通過(guò)介電性能優(yōu)化與綠色工藝創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)電容碳足跡大幅削減,結(jié)合閉環(huán)回收體系與實(shí)測(cè)驗(yàn)證,為汽車(chē)電子提供高性能、低環(huán)境負(fù)荷的電容解決方案。

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