IDTechEx讨论随着EV电池的发展打破现状的热界面材料

热界面材料 (TIM) 在电力电子、计算处理器、传感器和储能设备中发挥着重要作用。TIM 是用于填充热源和散热器之间的空隙以增强热传递的材料。TIM 有多种形式，包括间隙垫、导热油脂、导热粘合剂和相变材料。这种形式在目标应用领域、成本和大规模部署的难易程度方面有很大差异。随着数据中心、5G 和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 等许多新兴行业不断增长的电力需求和发热量，TIM 正在经历快速增长和演变，为每个行业带来巨大的市场机会和巨大潜力的目标行业。

电动汽车 (EV) 是一个快速增长的市场;IDTechEx 预测，到 2042 年，陆地、海洋和空中的电动汽车市场将以两位数的年增长率产生2.6 万亿美元。电池无疑是电动汽车最重要的部件之一。随着电动汽车的快速普及，也出现了更高功率密度、更大电池容量和更快充电的趋势。

TCA 增长最快，但填空剂在未来十年内仍将占据主导地位。资料来源：IDTechEx -“热界面材料 2023-2033：技术、市场和机遇”。

EV 电池行业中最常用的 TIM 形式包括间隙垫、间隙填充物和导热粘合剂 (TCA)。TIM 形式没有“一刀切”的解决方案，选择最终取决于电池设计配置。填缝剂是现阶段电动汽车电池采用最广泛的 TIM，这要归功于它们在大容量下高效点胶的卓越能力。然而，为了提高能量密度并实现更长的续航里程，电动汽车电池已从模块化设计转向电池组设计。预计这种转变将对 TIM 的采用产生深远影响。模块化电池设计由连接形成电池组的多个独立电池模块组成。每个模块都有一个单独的外壳，需要一个单独的 TIM 将热量从电池传递到冷却系统。相比之下，cell-to-pack 设计将电池单元组合成一个大型电池模块，无需单独的模块外壳和 TIM。

这种电池转换减少了每辆车的 TIM 使用量，因为电池和冷却板之间的热界面更少。模块外壳的消除意味着电池可以直接接触冷却板，从而改变了 TIM 的性能要求。TIM 需要有效地传递热量以避免热点，并与冷板具有良好的材料相容性。由于 TIM 直接位于电池和冷板之间，因此需要增加 TIM 的粘附力才能将电池和冷板粘在一起。因此，IDTechEx 预测，由于这种电池设计转变，导热粘合剂将越来越多地被采用，到 2020 年，电动汽车行业 TCA 的市场规模预计将增长 15 倍。热界面材料 2023-2033：技术、市场和机遇”。