打破外企垄断！碳纳米复合材料为新能源电池装上防护金钟罩

是什么样的“黑科技”新材料，能让涂抹后的鸡蛋随意摔落和压迫都不会破？能让新能源汽车底护钢板承受住1200焦耳（1焦耳的冲击力相当于让一个1公斤的物体瞬间移动1米）的冲击能量？

走进位于北京经济技术开发区的中珀（北京）新材料科技有限公司（以下简称中珀新材）总部和研发中心，一种名为“高分子碳纳米复合材料”的新材料让人大开眼界。中珀新材创始人、董事长邓强介绍：“我们是一家专注于功能防护涂装新材料的研发、生产与前沿应用的高科技企业，高分子碳纳米复合材料是我们自主研发的一个拳头产品，已被中国高科技产业化研究会评价为‘国际*’水平。”

自主研发打破国外企业垄断

中珀新材的高分子碳纳米复合材料到底是什么？又是怎么“炼”成的？

“这是一种添加碳纳米管材料复合而成的高分子材料，具有超强的防水、防腐、防渗、耐候、超耐磨、抗冲刷、抗冲击、防弹、防爆等性能。其中，防水抗渗功能在江西省水利科学院的测试中，1.5毫米厚的涂层材料经各种极限方法测试，实测数据高出国家标准四十余倍。”在展厅，中珀新材总经理于杰指着展台上的碳结构模型解释道，“所谓碳纳米管，就是这种看起来长管状的碳结构。它具备很高的拉伸强度，是普通碳钢的100倍以上，将这种碳纳米管添加进高分子复合材料中，能提升材料的拉伸强度、硬度、撕裂强度等性能。”

面向碳纳米复合材料领域，想要打破国外企业技术垄断，开发独特的产品设计思路只是开始，更难的是，怎样在生产过程中把碳纳米管添加进去？中珀新材副总经理刘永波表示：“从微观结构看，碳纳米管是一根根相互缠绕在一起的。若想精准将其添加进高分子复合材料中，首要挑战便是将缠绕在一起的碳纳米管分散开。”通过反复设计、验证，中珀新材攻克了这一技术难题，自主创新研发出一种碳纳米管分散、添加技术。在使用自创专利设备条件下，不仅能将碳纳米管分散开，还能用特殊材料将分散开的碳纳米管包裹住，使得它们不再缠绕，*后精准接枝到高分子链段上。

*新能源车动力电池防护革新

目前，中珀新材的高分子碳纳米复合材料广泛应用于新能源汽车、水利电力、石油化工、市政交通、海洋设施、国防军工等领域。

“我们一直致力于进入新能源汽车动力电池防护细分市场领域前列。”中珀新材副总经理黄鹏说。去年11月，中珀新材和国内一家新能源汽车头部企业签订电池防护材料供应协议，并破格成为其一级供应商。

对新能源汽车动力电池包的底板防护来说，业界需要做刮底和托底两项安全测试。“刮底”是指车辆行驶中刮到地面硬物，“托底”是指刮到的硬物撞击底板。在一项针对新能源汽车底护钢板的冲击测试中，一个26.1公斤的落锤从4米高度自由落体，以1200焦耳的冲击能量砸到喷涂了1.5毫米新材料涂层的底护钢板上，钢板没被砸穿，而当时测试标准仅为600焦耳。

此外，在新能源汽车动力电池防护领域，中珀新材还以“由外向内”的防护理念持续推出新产品。在不久前的中关村论坛上，中珀新材发布了面向锂离子电池隔膜领域的界面超组装碳纳米复合材料新品，该材料能有效提升电池隔膜机械效能，增强电池安全性能，进而延长约40%的电池使用寿命。该材料未来还能运用到航天航空、国防军工等领域。

从研发向市场推广迈进

新材料产业是国家战略性新兴产业，是新的经济增长点。

聚焦新材料赛道，从2022年成立至今，中珀新材已获得发明专利9项、实用新型专利22项，推出4款核心产品系列，分别是高分子碳纳米复合材料体系、超组装介孔碳纳米材料体系、纳米硅海洋防污涂料体系、水性自交联氟硅新材料体系等。

从研发向市场推广迈进，今年中珀新材将主要聚焦新能源汽车动力电池内外部防护、国防军工和城市老旧热力管道在非开挖场景下管道内壁喷涂等三大市场方向进行应用拓展。据介绍，地下市政管网就是典型的非开挖场景，如在不开挖或不大面积开挖条件下，对老旧管道的内壁进行防腐防护处理，需要利用高科技设备和先进工艺无人进入管道内部，将防护新材料喷涂在管道内壁上。目前中珀新材已完成立项，预计年底前能形成从材料、工艺到设备的整体解决方案。

“发展新质生产力，我们将继续以自主研发推动新材料的国产替代，做新材料行业先行者。”邓强表示。尤其是面向新能源汽车动力电池防护领域，中珀新材已和18家新能源动力电池生产企业和汽车整机厂合作，推进40余项应用测试，接下来预计将于今年年内迈入国内新能源动力电池防护细分领域前列。

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