電動汽車和內燃機汽車對材料的要求不同。因此，電動汽車制造商在某些情況下必須重新審視材料的選擇。為了滿足日益增長的需求，液晶聚合物（LCP）等材料正在逐漸取代其他塑料——它們改善了熱管理，實現了更小零部件的生產，并提供了合適的電磁干擾（EMI） 屏蔽。

隨著電動汽車功能的日益增加，傳統材料越來越難以滿足其制造需求。如今，機動車輛需要越來越多能夠通過實時感應和檢測司機駕駛環境來支持高速數據系統的設備，同時尺寸也要越來越小。這種小型化趨勢使制造商能夠將更多的功能加裝到小型車中，從而在高價車輛之外增加更多的車型，同時以極高的速度傳輸更多的信息。對車輛性能來說，至關重要的是確保所有功能在他們可能遇到的惡劣環境條件下可靠地運行，如極端的溫度和高濕度。

面對這些新要求，傳統材料往往不再可行。與之相反，液晶聚合物（LCP）提供了一種令人感興趣的選項。過去它們主要用于消費電子產品，而現在越來越多的汽車制造商正在將這種材料用在他們的車輛中。

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可加工性優勢

與其他半晶體和聚合物相比，LCP具有獨特的晶體結構、高流動性和高強度，有助于實現精密成型、小型化設計和尺寸穩定性，而這是其他熱塑性塑料所不具備的功能。從可加工性的角度來看，它們的低熔體粘度使制造商能夠輕松填充薄壁并創建復雜的功能，此外它們還有易于設置和快速固化的特點。提高生產率是LCP的優勢之一。它們的輕量化特征還體現在能夠進一步減小零件尺寸，從而實現更纖薄卻更全面的汽車設計。

根據應用場景定制材料的耗散因數（Df）和介電常數（Dk）是確保成功連接的關鍵。材料的Df決定了材料的信號損失程度。針對5G和6G應用，制造商需要低耗散因數來減少熱量產生并提高信號完整性。塞拉尼斯（Celanese）公司的低Df值產品具有同類產品中最佳的Df值，僅為0.009，確保了可靠的連接性。

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確保連接性，減少干擾

低 Dk 值材料能夠提高絕緣性，避免與其他信號串擾并減少相互作用。實現高連接性的同時減少干擾是一種可通過塞拉尼斯公司的Df/Dk可調材料實現的平衡方法，這樣每個部件都可用適合其介電應用的材料制造。

吸濕性對潮濕環境中的高精度部件來說是一大災難。當部件吸收了過多水分時，它們會因水分流失而收縮，從而導致變形。這種收縮會損壞光學部件，使介電常數變大并導致產生“噪聲”和信號故障。

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極低的吸濕性

與其他熱塑性塑料相比，LCP具有極低的吸濕性。LCP的吸濕率為0.02%，低于尼龍的5%，即使在惡劣的環境條件下也不會發生變化。制造商可通過LCP來確保零件不會因水分流失而收縮。

電動汽車將各種傳感器、雷達、激光雷達和攝像頭集成到了一個系統中（圖1），而這些部件會持續發射各種不同的波長。如果沒有做好絕緣，這些波長很容易相互干擾。防止部件之間的串擾對于確保高級駕駛輔助系統的可靠性而言至關重要。通過部件外殼和機殼實現的屏蔽可以減輕這種干擾并確保安全功能。LCP重量輕、導電且不易磨損的特性使其成為了EMI屏蔽的理想材料。

圖1 ：雷達、激光雷達和攝像頭系統這些部件完全不同，但它們對材料的要求在許多方面非常相似（來源：Celanese；圖： Hanser）

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防止收縮

另一個影響信號完整性的因素是熱量。極端溫度會影響半結晶聚合物的結構，導致其收縮和變形。但是，LCP具有保持分子結構的獨特優勢。經極端溫度測試發現，LCP分子始終保持其順序并在剪切作用下相互滑動，從而抵抗收縮。因此，LCP是電氣應用的理想材料之一。在電動汽車應用中，電池會產生大量熱量，因此可能對其他部件構成危險。此時，熱量管理就派上用場了，它可以防止損壞發生并提高電池效率。

塞拉尼斯公司有多種LCP產品，能夠滿足用戶在各種頻率范圍內的需求。LCP的采購價格可能高于傳統的熱塑性塑料替代品，但其生產率優勢遠遠超過其初始成本，同時快速填充和更短的周期時間提高了易加工性并降低了成品價格。

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調節材料的Dk和Df

塞拉尼斯公司的Vextra和Zenite品牌LCP具有可調節的Dk和Df。其Dk值和Df值能夠根據應用進行定制，確保天線、傳感器和攝像頭的可靠連接。超低Df值Zenite LCP具有同類產品中最佳的Df值，僅為0.009，即使在惡劣環境條件下也能保證可靠連接，因此是5G和6G應用的理想選擇，這些場景中的信號損失和熱量產生都會帶來極大的麻煩。

低Dk值Zenite LCP（2 GHz時為2.5至4）是屏蔽天線和高速連接器的絕佳選擇，即使在極端條件下也能避免與其他部件串擾，減少相互作用，并保持高強度和設計靈活性。

可電鍍Vectra和Zenite LCP具有光滑的表面外觀，能夠加快電鍍工藝。這些型號包括Zenite LCP 450LDS和451P等。可電鍍Vectra LCP牌號E820ipd和E830ipd能夠用銅、金和鎳等金屬在連接器表面進行基于溶液的化學鍍，具有高精度和自由度，可用于制造3D電路部件。

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導電LCP

塞拉尼斯公司的CoolPoly TCP E系列（圖2）是傳感器熱管理和EMI屏蔽的解決方案，其電導率小于100Ohm-cm，熱導率為 17-34W/m·K（表1）。熱量通過它的速度比從表面消散的速度更快——先是傳導受限，接著是對流受限，其牌號可應用于各種部件，包括速度傳感器和后視攝像頭等。雖然它的拉伸潛力低于其他產品，并且可能出現各向異性收縮，但它作為一種低密度材料能夠提供很大的設計自由度和復雜的3D能力。其強度和防腐性能有助于消除二次加工成本。

圖2：兩種塞拉尼斯公司的導電LCP及其應用領域（來源：Celanese；圖： Hanser）

表1：塞拉尼斯不同CoolPoly TCP牌號的熱導率Celanese

表面增強外觀LCP設計更纖薄，同時具有強大的光學和紅外攝像功能。它專為高性能攝像頭和光學傳感器設計，具有極佳的尺寸穩定性和耐用性。在這一類別中，塞拉尼斯推出了Zenite LCP SEA、Vectra LCP A115和Fortron PPS / Fortron PPS ICE等多種牌號產品。