PEI(聚醚酰亞胺)與PP0(聚苯醚)在ADAS應用介紹

新型特種熱塑性塑料能夠提供較大的設計自由度，從而以更低的成本提升傳感器性能及組裝方式。

高級駕駛輔助係統（ADAS）技術——包括自動緊急製動、碰撞避免、自適應巡航控製和泊車輔助等——迅速成為市場主流技術。主機廠（OEM）、法規製定者以及消費者均高度認可此類技術在改進駕駛體驗以及防止事故發生方麵所發揮的重要作用。根據美國市場研究公司Grand View Research的相關報告，到2025年，全球ADAS市場規模有望以19.0%的年均複合增長率實現增長。
（大多數車載傳感器的結構件和外殼，目前主要是鋁製，它們可以用特種熱塑性塑料替代，包括PPE和PEI樹脂，從而可以簡化生產工藝，提高生產效率，並增強外殼的耐候性。）
如今，ADAS傳感器裝置迅猛發展，以滿足針對卓越性能、高效組裝以及成本節約的市場需求。例如，工程師持續研究將不同的傳感器集成為單一單元，以及將雷達和攝像頭數據“融合” 以實現單一輸出的可能性，從而克服單個技術的限製並提供安全冗餘度。傳感器硬件的微型化旨在減少“足跡”（如傳感器的數量），但代價則是會可能產生更多的熱量。
目前，相較於在ADAS係統中的應用，激光雷達技術更多專注於在自動駕駛係統（SAE自動駕駛分級標準L3-L5）中的應用。未來，激光雷達技術的發展方向將逐漸從機電式激光雷達轉向固態化激光雷達。
與目前廣泛應用於傳感器係統的傳統金屬、玻璃與低性能塑料相比，新開發的各種特種熱塑性塑料能夠提供更大的設計自由度。此類材料是打造新一代高性價比、緊湊型ADAS技術的關鍵所在。新型材料能夠幫助工程師整合零配件、很大程度地減少二次操作，同時有助於提升產品性能和成本效益。這種材料的核心價值包括EMI/RFI（電磁幹擾/射頻幹擾）屏蔽、雷達波吸收以及散熱。
此外，新型材料還能夠提供出色的抗衝擊性、耐化學性、紫外線防護功能和低吸水性，同時還可以防止翹曲現象發生。此類材料還可以通過高產量、高速率的注塑成型工藝來實現係統總成本的降低。
1、PEI和PP0的優勢
ADAS係統所用雷達傳感器通常是采用多種材料組合生產而成，其中包括一個包覆鑄造金屬板的塑料外殼。金屬板起到散熱片的作用，可以屏蔽其他傳感器信號的幹擾。采用全熱塑性材料製造的外殼可以給設計師和生產商帶來顯著優勢。能夠提供熱管理性能、EMI屏蔽能力以及雷達波吸收的特種改性塑料可用於替代金屬，從而進一步推動零部件集成、簡化注塑成型工序並通過避免二次操作來實現潛在成本節約。
展望未來，隨著雷達傳感器設計尺寸小型化（有望縮小至一塊微芯片體積的尺寸），聚醚酰亞胺（PEI）樹脂將在對高耐熱性能有較高要求的應用領域大顯身手。
（隨著汽車傳感器尺寸的縮小，它們將需要具有更好散熱性的材料，如PEI和TPI，而且這些材料本身在紅外光譜範圍內也具備高透過率。）
此外，攝像頭傳感器正常工作必須屏蔽不相幹電子信號的幹擾。此類傳感器的外殼通常以鋁為原材料，而且尺寸較大，可以采用特種熱塑性塑料簡化生產工藝、提高生產效率、降低總重量。在車輛輕型化中，每一克都意義重大。總重量減輕的傳感器裝置也有利於幫助整車獲得更好的燃油經濟性。
由於攝像頭傳感器必須保持無視線障礙，它們需要和保險杆進行平齊安裝或安裝於擋風玻璃上。此類傳感器外殼必須能夠具有抗吸濕性，即使暴露於熱循環和紫外線照射環境中也不會發生翹曲變形。聚苯醚（PPE）和聚醚酰亞胺（PEI）樹脂的特殊規格提供極佳的尺寸穩定性，並可以用於激光焊接，以防止吸濕。

和攝像頭一樣，激光雷達傳感器的正常工作過程中同樣不能存在任何幹擾因素。盡管機械式旋轉激光雷達通常會安裝在車頂上，新一代固態激光雷達將會更多地安裝在車輛前飾板或後背板上，未來技術發展還將可能整合入前燈照明係統中。根據具體安裝位置的不同，激光雷達傳感器可能會暴露於惡劣氣候、道路養護用化學品的腐蝕以及瓦礫碎片的刮損等情況，從而影響其透光性和耐久性。
多數激光雷達傳感器采用玻璃或普通塑料材料製作保護性鏡頭蓋，以提供優異的紅外透過率、光學效果以及耐候性。特種熱塑性塑料具有傳統材料無法比擬的優勢。與玻璃相比，特種熱塑性材料（無論是否帶有塗層）均可為複雜形狀的設計提供較大的自由度，同時可以提供卓越的抗衝擊性和耐摩擦性。新型材料還可以提供出色的紫外線防護性、抗衝性和耐刮擦性。
例如，SABIC的全新產品家族Lexan CXT樹脂具有耐高溫性、超過1.6的折射率以及極高的紅外光透明度。此類樹脂的高流動性更使其成為複雜零配件及薄壁部件注塑工藝的很好的選擇。
2、“融合”設計
推動創新材料市場需求上升的另一因素是，激光雷達設計從多機械部件到固態技術應用的轉變。其中一種方法是采用液晶對激光束進行調整，無需移動部件。激光雷達傳感器裝置尺寸縮減將會需要使用散熱能力更佳的材料。聚醚酰亞胺（PEI）和熱塑性聚酰亞胺（TPI）等耐高溫樹脂具有優異的耐熱性能（玻璃化溫度分別為217°C 和267°C）以及紅外光譜圖中較高的光透過率。
高級輔助駕駛(ADAS)和自動駕駛汽車(AV)的主要傳感器類別各有優缺點。傳感器融合的概念涉及結合兩種或多種傳感器的輸入以克服技術缺陷、和在不同應用場景中（惡劣氣候、低亮度、遠距離等）提升感應能力和建立安全冗餘等等。
高級熱塑性塑料為全新融合設計提供了可能性——例如，需要通過零部件集成和微型化實現、加載一體化傳感器的“智能”前燈。此外，這類材料還可以通過零部件集成和生產簡易化等實現係統成本節約。
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