拿下车载“黑科技”密封方案，有机硅FIPFG发泡胶有望趁势崛起？（上）

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核心提示

有机硅FIPFG发泡胶兼具硅胶泡棉的高回弹和密封胶的自动化点胶性能而备受关注，但因其对设备适配性要求极高而一直尚未普及。

不过随着技术进步，具备更宽设备适配性的有机硅FIPFG发泡胶安品907已被材料厂商安品有机硅成功开发并导入车载无人机库、电动尾翼、动力电池等高端应用！

01
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车载黑科技的“冷门”密封胶

继冰箱彩电大沙发之后，这次主机厂们竟然把无人机也搬到了汽车上！

先是今年2月份比亚迪隆重发布了车载无人机系统“灵鸢”，从王朝到仰望的全系列车型都可搭载；不久之后的6月份，欧洲车企雷诺也紧跟节奏推出了自家的无人机版本概念车Vision 4Rescue。

再算上更早之前就面市的路虎无人机车型Hero，俨然“车载无人机”这个跨界的“黑科技”又成了车企们卷死友商的新赛道！

然而和传统车载应用相比，这个全新上线的车载无人机系统显然属于更加既要又要的类型——

一方面无人机库空间有限，内部众多组件和无人机都挤在了一起，那么为了有效散热就要允许外界气流顺畅地吹入机库；

但另一方面无人机库又一直处于户外环境，要想保护内部电子元器件免受风雨的侵袭，就还不能牺牲机库的密封性能。

在查询了相关专利之后我们发现，为了协调这两个矛盾，工程师们搞出了一个结构非常巧妙的排水组件：

（国家知识产权局网站）

对于从进气口吹入的雨水，他们借助排水组件的滤网和内板将其限定在外围区域，并经由排水组件快速导出；同时为了防止排出的水分倒灌回来，他们又对排水组件的法兰面进行了密封。

只不过此处工程师们并没有采用常见的密封胶或者密封圈，而是专门选择了一种颇为“特殊”的密封材料——

一款由材料厂商安品开发的有机硅FIPFG发泡胶（安品907）！

（国家知识产权局网站）

之所以说它“特殊”，主要是因为这种材料一开始就是普通的胶水形态，但是当它从点胶机打出来后就会产生大量气泡并开始膨胀，等到反应完毕就变身为一条压缩回弹性极佳的泡棉密封条！套用比较时髦的概念，这就是我们胶水领域的3D打印技术——只要有一台点胶机，就能定制化地“打印”出各种非规形态的泡棉密封件！

（https://dafa-industry.com）

这个特点不仅让它轻松适配自动化产线，更重要的是在保证IP67密封性的同时，还能帮助工程师将空间有限的车载无人机库设计得更加紧凑。再加上它的有机硅材质本来就耐温性极好，所以也就难怪工程师们会从一众五花八门的密封方案里专门将它挑出来了！(纯电动汽车电池包即时发泡密封胶研究_常正雷)但是令人费解的是，就是如此“全能”的有机硅FIPFG，虽然在这次的项目上风光了一回，但如果放眼整个车载应用就会发现它其实并不怎么受待见！最典型的就是动力电池的密封，无论国产新势力还是欧洲老牌豪车几乎都非常默契地绕开了它。再具体一点就是——国内厂商普遍偏爱硅胶泡绵；而欧美厂商则对FIPG密封胶情有独钟；至于这次大出风头的有机硅FIPFG，则只是零星出现在了某些相对冷门的车型中……

那么就问题来了，大家的选型标准到底是什么？这个之前一直被中外“两大阵营”同时嫌弃的有机硅FIPFG，最近是获得了什么“新技能”竟然又突然拿下了车载“黑科技”的密封方案呢？要想厘清个中缘由，我们就要先看一下中外“两大阵营”目前的密封方案到底是怎么选出来的了。

02
— “两大阵营”的密封方案

一句话总结，“欧美阵营”之所以偏爱FIPG密封胶，主要是因为它可以非常丝滑地适配自动化产线——

毕竟只要把点胶设备接在机械臂上，就基本上不再需要多少工人来参与产品的组装了，如此一来就帮厂商们省下不少钱。

大众 e-Golf的动力电池密封方案

（YT@Cars Garage）

就以BMW的德国工厂为例，虽然这几十年来他们的工人工资翻了好几倍，但是因为大量使用了包括“FIPG 密封胶+点胶设备”在内的各种自动化方案，其平均毛利率竟然保持了几十年都没有变！

所以不得不说，我们小小胶黏剂材料虽然一直都被归入不起眼的辅料BOM表，但是它对于汽车产业的贡献却是肉眼可见的～

(综合deepseek 豆包 千问等语言大模型信息)

唯一的不足就是，这种密封方案是靠着把壳体牢牢“粘死”才实现的密封效果，所以一旦电池pack组装完毕也就意味着其“返修性几乎为0”了。

此类电池pack要么不拆，只要一拆上盖就免不了受损变形，要想重新装回去是再也不能够了！

然而还只是FIPG密封胶人所共知的老毛病，随着近些年越来越多电动车上路开跑，它在电池Pack上的一些潜在风险也开始暴露出来。

我们尝试整理了一下过去这么多年来因为电池故障而召回的车型信息，结果惊讶地发现，就在过去两三年，竟然每年都有知名车型因为电池包的FIPG密封胶出了问题而被召回！

就以保时捷Taycan为例，从国家市场监督管理总局官网披露的信息来看，这款车在短时间内就发生了两起起火事故，排查下来发现竟然是因为“密封剂用量不足”而导致电池包进水短路！

可以说这个事情又把FIPG密封胶一个比较隐秘的“痛脚”也暴露出来了，这就是严寒酷暑环境中胶层受到的应力破坏！

具体来说，在锁固力不变的情况下，如果“用胶量不足”那么胶层也将相应变薄。

而下面这个Volkersen模型告诉我们，胶层厚度降低会让胶体承受的剪切应力增大——也就是说假设胶层从0.2mm降低到了0.1mm，那么它承受的应力将上升到原来的141%！

然而这还只是开始——

有研究显示，胶层遭遇的剪切应力往往会更多集中在它外侧的自由端，这里恰恰是抵御外部水汽尘埃的第一线。

当遇到酷暑严寒这种“温度循环”，此处的剪切应力还会随着温循次数直线上升！

（MECHANICAL BEHAVIOR OF ADHESIVE JOINTS SUBJECTED TO THERMAL CYCLING_G. Robert Humfeld, Jr.）

正如下面的图表演示的，温度循环刚刚进行到第100次，密封胶自由端的剪切应力就已经从最初的0.3MPa陡然飙升到近3.5MPa！

再叠加上一开始“胶层变薄”的影响，那么此处的胶体被应力撕出裂痕进而引发Taycan那种电池进水的事故也就不足为怪了！

（MECHANICAL BEHAVIOR OF ADHESIVE JOINTS SUBJECTED TO THERMAL CYCLING_G. Robert Humfeld, Jr.）

这个问题的根源就在于FIPG密封胶和电池壳体的热膨胀系数（CTE）存在较大差异，二者热胀冷缩时的形变幅度完全不同步；

但是偏偏胶体又是和壳体牢牢“粘死”在一起的，所以每当“温循”来临，它就免不了要被壳体反复撕扯蹂躏，时间一久自然就容易“撕裂”了。

然而这个集中出现在“欧美阵营”车型上的问题对于“国内阵营”的厂商们来说却不足为惧，因为他们普遍使用的是另一类完全不同的密封方案——硅胶泡棉！

和FIPG密封胶那种“粘死”不同，硅胶泡棉的密封性能是来源于自身的压缩回弹与静摩擦力——

具体来说，每块泡棉内部存在无数独立的“小气囊”，当这些小气囊被压缩到一定体积后就会产生足够大的压强。

在宏观层面来看就是，泡棉随着电池pack上盖的挤压呈现出一个垂直于上盖的压缩回弹力，以及由此衍生出来的水平方向的静摩擦力。

由于这个静摩擦力高于IP67的水压，因此硅胶泡棉也就能靠着它来抵御外界水汽的冲击与渗透了！

因为这种密封方案属于“纯绿色”的物理性接触，所以不仅无需担心壳体的应力撕扯，更是能让电池在需要维修的时候无损拆开，简直可以称得上是一种“十全九美”的密封方案！

至于唯一欠缺的那个“美”，就是不太符合当今国内产线自动化的大趋势——

（B站@MotorVoice车知音）

先不说硅胶泡棉前期加工必须经历的背胶、裁切以及拼接等环节会消耗多少人力了，光是电池最后的组装环节就必须靠着工人纯手工把泡绵条铺设到pack的法兰面上才行。

毫不夸张地说，和“欧美阵营”的FIPG密封胶比起来，硅胶泡绵就是一个纯纯的劳动密集型方案。

但问题是国内产业升级的步伐又越来越快，这两年提出的“新基建”战略还把工业机器人放到了“人工智能”和“工业互联网”的框架内，在可预见的未来“国内阵营”很有可能会经历一轮生产线的“自动化大跃进”！

那么在这样一个当口，是否有一种性能全面同时又能适配自动化产线的密封方案来帮助“国内阵营”厂商们顺利转型呢？

其实解决方案早在三十年前就被欧洲的材料学家们开发出来了，它就是这次成功拿下“车载无人机库”的密封材料——有机硅FIPFG发泡胶！

（YT@C.E.L.S.p.A）

因为这种密封方案一开始是“胶水”，可以轻松适配自动化点胶设备；而固化之后又会变成一条“硅胶泡绵”，无论密封性还是返修性全都不在话下。

所以不管怎么看，它都是足以将FIPG密封胶和硅胶泡绵同时取代的最佳方案！

(纯电动汽车电池包即时发泡密封胶研究_常正雷)

唯一让人想不明白的是，如此全能的有机硅FIPFG发泡胶，既然早在三十年前就被欧洲人开发出来了，为什么直到今天在家门口的“欧美阵营”内部它都尚未大规模应用呢？

正所谓事出反常必有妖，事情的另一面就是——这种胶的“发泡”实在太“难搞”了！

03—“难搞”的“有机硅发泡”

毫不夸张地说，有机硅FIPFG的发泡就是一场“零和博弈”……

篇幅所限文本（上）篇到此为止。至于有机硅FIPFG发泡胶究竟有何短板，以及为何又能在最新的车载应用中强势崛起，敬请期待下周一8月18日上线的（下）篇为您解说！