在EV加热应用中使用厚膜材料 可提供加热精度和设计灵活性

据外媒报道，厚膜技术已在汽车行业得到广泛应用，满足了高可靠性电路、具有挑战性的传感器应用和强大的无源元件的需求。随着电动汽车和电池管理系统的发展，对厚膜材料的需求再次扩大。

电动汽车和内燃机汽车的主要区别之一是产生的废热。ICE车辆已将废热用于各种用途，包括内部供暖。然而，电动汽车必须使用主动加热系统，因为电池系统产生的废热不足以满足驾驶室的舒适性需求。此外，电池管理系统需要在电池组启动、运行和充电过程中有效控制温度，这对于在寒冷气候下使用电动汽车尤为必要。

厚膜技术可以提供加热精度、可重复性、设计灵活性和功率处理能力，同时满足空间限制，非常适合这种应用。加热器是一种非常简单的电路，带有可控电阻器，可以在给定的功率输入下输出所需的温度。根据所选择的材料，厚膜加热器可以是自限式的，也可以根据控制系统的要求设计具有高或低电阻温度系数。厚膜加热器可以构建在多种类型的基板上，并且兼容从零度以下到700°C以上的工作温度，几乎没有功率要求限制。

最常见的厚膜加热器使用不锈钢基板，但也可以使用聚合物基板、玻璃、氧化物和氮化物基陶瓷以及铝材料系统。在过去的几年里，基于不锈钢基底的加热器由于其高可靠性、更长的使用寿命、温度循环和功率处理能力而被广泛使用，例如在电动汽车中，用于电池管理系统和提高驾驶室舒适性。用于车辆加热应用的现有技术是正热系数（PTC）块状加热器。然而，厚膜加热器即使在小空间也能处理高功率密度，比传统的PTC块高得多。厚膜加热器也可以在比PTC高得多的温度下运行，因为PTC材料在高温下运行时可能会失去自制力，甚至降解。

Heraeus厚膜加热器材料通过绝缘体、导体、电阻器和保护层系统提供了满足这些条件的解决方案。包括最近发布的突破性产品SD1020，它专门解决了现有厚膜与不锈钢基板之间热膨胀系数不匹配的问题，从而提高了长期可靠性。SD1020是一种适用于300和400系列不锈钢的单厚膜浆料。

随着电动汽车的发展，供应商正在不断突破成本、效率和电池里程的界限，以进一步取得成功。因此，对于加热器技术，可能需要比不锈钢（例如铝）更轻且具有更好导热性的基板。这也给创新解决方案带来了新的挑战。首先，不锈钢和铝厚膜的加工温度有很大差异，因此必须考虑系统限制。为了在两种基板类型之间提供类似的加热器财产，每个系统的设计规则差异很大。目前，使用直流电的概念越来越清晰，这需要对厚膜加热器技术有深入的了解。随着电压的不断增加，仍然需要提高设计能力。

在这些领域，Heraeus拥有材料技术方面的专业知识和重要的原型资源，这有助于快速实现商业设计。

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