我国已成为全球第一大新能源汽车市场，随着市场扩大，新能源汽车的安全事故也屡见报端。

4月25日，据网络爆料，北京朝阳区一充电站内，一辆北汽新能源EU400电动汽车充电发生自燃。

4月21日下午14时许福建省莆田市某停车场内，一新能源汽车在充电时突发火灾并引燃旁边的另一辆汽车。

此前，一辆威马EX5电动汽车充完电3分钟后突然冒烟起火。

新能源汽车与传统燃油车的本质区别在于，采用电能替代了燃料燃烧产生的动力。为什么没有可燃物，反而产生了漏电、自燃等问题呢？

究其原因在于，新能源汽车的发动机工况严苛程度并不亚于传统燃油车，而为了使动力最大化，大多数新能源汽车也采用了轻量化的设计思路，使用高分子材料取代了原来的金属部件。这就涉及到了材料耐热、阻燃性能方面的问题。

新能源汽车阻燃部件和材料

电能往往带来高热高压的环境，目前市场上的主要新能源品牌采用的电压都不尽相同，最高可达到700V左右。这就导致了如果阻燃性能不佳，那么当高压电击穿材料，或者当电热温度过高时，材料就极有可能发生燃烧，导致整车漏电或起火的问题。

接下来我们分别从电池包壳体、充电设施、连接器等方面，来看一下目前主流的选材及要求。

电池包壳体

电池包是新能源电动车的核心部位，目前为了满足车身轻量化的需求，多采用“以塑代钢”的设计理念。

这就要求材料能够有良好的介电性能、热血性能以及机械性能，且同时能够有良好的阻燃性。

一般来说，目前主流的选材以玻纤增强、碳纤维增强复合材料等体系，包括ABS、PP、HDPE等。

而当下也出现了采用高温尼龙等工程塑料来作为壳体选材的研发趋势，同样在管路方面高温尼龙的市场前景也较为广阔。

充电设施

我们常说的充电设施广义上包括充电桩、充电枪等产品，细化分类中还包括高压线、高压接插件等等。

随着国家大力发展新能源汽车，充电桩设施的普及也成为了重点。而充电桩往往安装在室外，所以在要求方面，除了常规的阻燃性、耐热性、电学性能、力学性能以外，还要注重材料的耐化、耐候等特性。

目前充电桩/枪的壳体主要仍采用阻燃耐候改性的PC材料。要求能够耐受80℃160小时以上的热老化测试，同时其阻燃要求需达到UL94 V-0级别。

值得一提的是，耐低温性能也是选材时需要考虑的特点之一。综合考量之下，目前大多数厂家都采用了PC或PC/ABS等材料。

连接器

随着新能源汽车电驱动单元的功率越来越大，工况电流和电压也随之提高，对连接器材料的要求也不断提升，诸如高抗冲、高耐热、高CTI等等，且连接器结构比较复杂，同时也要求材料具备良好的流动性。

在连接器方面，目前多以工程塑料为主，诸如PA、PBT等材料是选择的热门。而这些材料的阻燃改性，以及阻燃的具体性能成为了各企业关注的焦点。

阻燃高分子材料在汽车零部件上的应用

目前，在汽车重物、新能源车电池组等汽车零部件上，高分子材料的应用身影随处可见。高分子材料在车用零部件上的应用和提高汽车安全性的需求，促进了阻燃高分子材料的发展。目前应用的阻燃高分子材料主要以PP、PU、ABS和PC为主，也有根据汽车零部件的特殊需求使用复合材料(合金化)、PA、PBT和PMMA等材料。

1、阻燃PP

聚丙烯( PP )是车用塑料中用量最多的高分子材料，具有优良的耐化学药品性，且加工过程简单，成本低，适用于汽车仪表板、电池组外壳、车门护板、立柱、座椅护板、保险杠等未添加阻燃剂前的PP阻燃型较差，其极限氧指数( LOI )为17. 8%，事故后易燃。目前，国内外汽车阻燃性PP研究主要以聚丙烯基体的改性为中心，同时通过添加低毒性、无卤素阻燃剂，开发出具有优异力学性能和阻燃效果的聚丙烯复合材料，满足汽车零部件的阻燃需求。

目前，适用于聚丙烯的阻燃剂主要是添加型阻燃剂，有卤素类阻燃剂(溴类阻燃剂或溴-锑共轭阻燃类)、无机填充型阻燃剂)、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺酸铵、磷腈、磷酸烯随着MPP等常用的严格环保政策的实施和无卤化的普及，高分子材料用阻燃剂的无卤化已是大势所趋。

以聚丙烯为基体，长纤维为填充材料，加入磷酸氮类无卤膨胀型阻燃剂、三聚氰胺尿酸盐、聚膦酸三聚氰胺盐制备的长纤维增强无卤阻燃聚丙烯电池。制造过程中采用双母粒子制造法，分别制造长纤维长纤维母粒子和无卤素阻燃母粒子，两者均匀混合后，直接用注塑制造阻燃PP产品。二母粒子制造法可以避免长纤维母粒子制造过程中过度剪切引起的剪切区域温度上升导致的阻燃剂分解和短纤维长度导致的力学性能下降。聚丙烯纤维/木纤维/麻纤维三元复合材料是常见的汽车内饰材料。

在阻燃PP无卤改性技术中，IFR因其对PP加工流动性、低密度优势的影响最小且优异的阻燃效率以及用量少、低烟无毒等优点被认为是无卤阻燃PP中最有前景的发展方向之一。

阻燃PP在我国起步晚，但发展迅速。特别是近年来快速增长的新能源汽车行业直接推动了阻燃PP需求量的快速增长，国内许多高校、科研机构和企业都参与了车用零部件阻燃PP的开发。今后，车用阻燃PP的研究将重点放在效率和环境保护上，通过将无卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷腈系阻燃剂及复配型阻燃剂同时与其他助剂组合，开发性能优异的阻燃PP材料。

2、阻燃ABS

ABS是世界上使用量最大的家电用高分子材料，我国约80%的ABS消费量用于家电生产。ABS因具有较强的塑料表面涂装耐久性和防腐性，是适合汽车涂装的典型材料，也应用于汽车零部件的生产。ABS树脂只含有c、h、o三种元素，自身具有阻燃性，因此在高温阶段稳定性差，容易燃烧；点火过程中也会产生异味气体和黑烟粒子，将其直接用于车辆零部件有安全隐患。因此，在使用前必须对阻燃性、耐热性进行改性处理。

卤素阻燃剂阻燃效率较高，其中溴系阻燃效果优于氯系，环境压力较大，但溴系阻燃剂依赖异常突出的阻燃效果和廉价成本两大优点，相对于一些阻燃标准严格的领域和阻燃性材料，溴系阻燃剂最为突出约70%的电子产品为溴类阻燃剂，其中十溴二苯乙烷主要用于ABS的阻燃。但是，随着环保无卤素的普及，将无卤素、磷酸氮类阻燃剂用于ABS也备受关注。

熔融混合ABS和聚碳酸酯( PC )得到PC/ABS复合材料，该材料兼具ABS和PC的优点，具有高热变形温度和稳定性，改善了加工性能。PC/ABS合金是目前产量最多、增速最快的树脂合金，可用于汽车仪表板、电池组、汽车车身等其他部件。PC树脂本身是阻燃自灭火材料，UL94为V2级，但与ABS混合后阻燃性会下降，因此在用于汽车零部件之前需要进行阻燃改性。目前，PC /ABS合金阻燃改性常用的阻燃剂有卤素阻燃剂、磷阻燃剂、纳米阻燃剂等。

3、阻燃PC

聚碳酸酯( PC )作为五种工程塑料之一，因其具有高强度、高抗冲击性、耐热性等优点而被应用于汽车零部件的生产。例如，汽车仪表板、照明系统、热板、除霜器、聚碳酸酯合金制的保险杠等。随着消费升级，新能源车和轻量化的发展，国内对PC的需求也在不断增加，2019年全球PC产能将增加到640万吨，中国占72%，达到460万吨，2015-2019年全球产能年均增长PC本身具有一定的阻燃性，与PE、PP等普通高分子材料相比具有一定的优势，LOI为21% ~ 24%，UL94为V2级。但是，在对汽车零部件阻燃要求相对较高的应用领域，阻燃性能还不够，还需要阻燃改性。

溴系阻燃剂能显着提高PC的阻燃性，常用十溴二苯醚( DBDPO )、四溴双酚a ) A (TBB-PA )等。但是，含溴阻燃材料在高温下容易分解，产生腐蚀性气体，会对汽车零部件造成损伤。另外，溴系阻燃剂的添加严重影响PC的透明性，同时无欧盟卤化，不符合环保政策的要求。目前，工业化PC产品中使用最多的磷系阻燃剂主要是TPP (膦酸三苯基)、RDP )二苯基磷酸酯)、BDP。TPP在常温下为固体，热稳定性差，在PC加工温度下容易挥发，只发挥气相阻燃作用。RDP和BDP在常温下为液体，具有良好的热稳定性，可以同时发挥气相和固相的阻燃作用，同时BDP与PC有良好的相容性，可以发挥增速固化的作用，因此PC BDP体系成为较多使用的体系，BDP的添加比例为10%

另外，含硅化合物作为新一代环保型阻燃剂，由于其高效、低毒性、无污染等特性，以及对聚硅氧烷、聚硅氧烷等PC加工性能和物理性能的影响小，而逐渐受到关注。汽车零部件用PC在选择阻燃剂时也接近无卤素环境，通过添加多种助剂或制造复合型阻燃剂，提高了PC的综合性能。另外，PC通过使用与ABS、PBT等的复合材料，也最适合提高PC的加工性和阻燃性。

4、其他阻燃高分子材料

PP、PU、ABS和PC是目前主要应用于汽车零部件生产的阻燃高分子材料，另外，两种以上高分子材料熔融共混制备的复合材料也是目前较多使用的材料。例如为PC/ABS、PC/PBT、PC/FR复合材料等。Polymaker公司推出了基于PC的3D打印材料，并将其用于车辆零部件的生产。三种产品分别为Polymaker PC-ABS、Polymaker PC-PBT、PolyMaxPC-FR，这三种产品各具特色，在耐热性、耐冲击性、加工性、阻燃性方面都是Polymaker PC-PBT 同样，为了使材料UL94达到V0级，PolyMaxPC-FR在成本创Makrolon产品中大幅改善了阻燃性，被用于新能源汽车的电池箱。

磷系阻燃剂的市场格局

近期才开始被热炒的磷系阻燃剂（BDP)作为新能源车轻量化升级过程中重要的原材料，投资价值逐步受到市场的认可，未来增长潜力可期。

阻燃剂是一种精细化工产品，主要用途为阻燃，广泛运用于化学建材、电子电器、交通运输、日用家具、衣食住行等各个领域，属于与日常生活息息相关的“刚需”产业。按所含阻燃元素，主要分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等，由于卤系存在的环保问题，目前从欧洲开始已经在推动无卤化，未来磷系阻燃剂将成为发展趋势，市场占有率将逐步提高。

磷系阻燃剂此前并非新能源车的必需材料，但随着新能源车轻量化的升级趋势，对磷系阻燃剂（工程塑料用）的需求大幅提升。其核心逻辑为：新能源车的核心痛点是续航能力不足、充电较为麻烦——汽车轻量化可提高电池续航能力——锂电池减少金属使用量、增加有机复合材料使用——有机复合材料属于易燃材料——增加阻燃剂的使用量。

虽然逻辑有点绕，但由此带来的阻燃剂新增需求却是实实在在且规模庞大的。据统计，全球BDP产能为60万吨左右，其中使用在新能源车上的工程塑料用磷系阻燃剂产能在16万吨，而需求在19万吨左右，缺口在3万吨左右。这也导致BDP的价格自今年以来持续上涨，目前吨价达到4.3万元，而一季度时还不到3万元。虽然其上游原材料黄磷价格暴涨，但根据万盛股份最近的回应，由于BDP供不应求，其上游黄磷价格上涨带来的成本上涨压力完全可以向下传导，且价差在持续扩大。同时，分析BDP未来供需格局的变化，预计这种供不应求的状况还将持续两三年，价格也将延续上涨趋势。

一是需求快速增加。一方面，受益于下游新能源车渗透率加速提升、充电桩产业迅猛发展，BDP的市场需求将大幅增加。另一方面，受环保政策影响，欧洲正在力推磷系阻燃剂替代卤系阻燃剂（溴系），“PC+磷化阻燃剂”替换“ABS+溴系阻燃剂”成为新能源车的更优搭配，进一步促进了BDP需求的增长。

二是供给受到限制。由于存在三废处理难度大、审批时间长的问题，未来三年BDP的扩产产能非常有限，除了万盛股份确定性较强的5.5万吨外（包括技改5000吨，定增投产5万吨），其他厂家投产不确定。

焦磷酸哌嗪阻燃剂市场发展潜力巨大

阻燃剂可分为有机卤系、磷系、无机系等，现阶段，全球阻燃剂市场需求量已达到320万吨/年左右，其中卤系阻燃剂消费占比达到两成。近年来，随着环保监管日益严格，市场对具有环保、低毒、高效等特征的阻燃剂需求增加，卤系阻燃剂市场消费下降，在此背景下，焦磷酸哌嗪阻燃剂市场关注度提升。

根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国焦磷酸哌嗪阻燃剂行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，2016-2020年，全球焦磷酸哌嗪阻燃剂市场消费量不断增长，发展到2020年，市场消费量已达到9700吨左右。作为新型阻燃产品，目前焦磷酸哌嗪阻燃剂市场仍处于发展初期，其在阻燃剂市场的占比也较小，未来市场发展潜力巨大。

焦磷酸哌嗪下游应用结构较为单一，主要应用在阻燃聚丙烯产品上，应用占比达到九成。焦磷酸哌嗪制备方法包括二磷酸哌嗪缩合法、复分解沉淀法以及五氧化二磷法等，其中二磷酸哌嗪缩合法由于收率高，应用较多，该方法是先合成二磷酸哌嗪中间体，然后二磷酸哌嗪通过脱水缩合成焦磷酸哌嗪。

从生产端来看，全球范围内，日本艾迪科株式会社是最早开始商业化生产焦磷酸哌嗪阻燃剂的企业，在国内市场上，焦磷酸哌嗪阻燃剂主要生产企业有上海化工研究院、四川精化院、重庆科聚孚新材料、康诺德等。相比于欧美及日本国家，我国焦磷酸哌嗪阻燃剂研究起步较晚，于2010年才开始相关课题研究，目前我国焦磷酸哌嗪阻燃剂市场处于推广阶段，由于生产企业数量不多，焦磷酸哌嗪阻燃剂市场集中度较高，但由于发展时间短，目前行业内暂未出现龙头企业。

新思界行业分析人士表示，目前我国焦磷酸哌嗪阻燃剂市场仍处于推广阶段，随着布局企业数量增加，焦磷酸哌嗪阻燃剂市场规模将不断扩张。同时伴随环保监管日益严格，环保、低毒、高效的阻燃剂将成为未来阻燃剂产业发展主要方向，作为新型阻燃剂，焦磷酸哌嗪阻燃剂在环保、成本、性能等方面优势突出，未来市场发展潜力巨大。

文章来源：塑库网，清洁能源观察，新思界网