为了满足对零排放交通日益增长的需求，汽车制造商正在加速电动汽车的生产。根据市场研究机构Calibre Research在2021年12月发布的数据，未来八年全球电动汽车市场预计将会达到27.1%的复合年增长率，到2029年将有近3400万辆电动汽车上路。以塑代钢，作为汽车轻量化和降低生产成本的重要手段，将会伴随着电动汽车持续增长的进程获得更长足的发展，金属材料越来越多地被先进的热塑性材料所取代。

 

电动汽车的电机比传统的内燃机电机强大，扭矩更大，轴承转速最高可快30倍，这增加了支撑车辆传动系统的滚动轴承和滚珠轴承的机械应力。电动汽车的轴承保持架通常由金属制成，可承受高扭矩和摩擦水平，能在150°C以上的温度工作，并且要面对恶劣的润滑油工况。

在以塑代钢的过程中，聚酰胺66(PA66)和聚醚醚酮(PEEK)得到了较为广泛的应用。

由于其轻质结构和可靠的性能价格比，PA66被用于制造各种汽车零件。然而，高扭矩和摩擦水平通常会导致PA66轴承保持架在熔接线处断裂，从而有可能导致传动故障。尽管通过额外的设计可以提高PA66保持架的耐用性，但这些工艺通常会导致部件壁较厚，从而可能无法正确安装最终轴承。

PEEK则兼具了重量轻和对高扭矩、高温及化学品的高耐受力优势，但它价格昂贵，并且通常需要加热到至少350°C才能用于注塑成型工艺。

如何能够在性能、价格和工艺上取得平衡？为了获得更多的业务机会，轴承保持架制造商需要寻找热塑性材料解决方案来应对他们所面临的每一个性能、设计和成本问题。

 

帝斯曼的Stanyl® PA46具有一流的刚度、抗疲劳性和熔接线强度，可以最大限度地降低零件因长时间受热和与化学物质接触而导致故障的风险。与PEEK相比，该材料具有高流动性和快速结晶速度，从而加快循环时间并降低运营成本，更具成本效益。Stanyl® PA46使制造商能够提供轻质、薄壁部件，这些部件在高应力汽车应用中具有出色的机械性能表现。

 

经过热和化学老化测试证实，用Stanyl® PA46制造的轴承保持架，其性能与PA66和PEEK材料一致或更好。与标准PA66 保持架相比，Stanyl® PA46制造的保持架在以高达9,000转每分(9,000rpm)的速度运行后，零件变形减少了21%。帝斯曼团队还用Stanyl® PA46开发了一款薄壁的轴承保持架。

 

帝斯曼通过对零件性能进行全面的模拟测试，帮助客户节省额外的时间和金钱。我们提供模流分析服务，可以准确预测关键强度因素，例如流动动力学、夹具吨位、熔接线形成和纤维取向。由于轴承保持架通常在组装和运行期间膨胀，我们提供有限元分析测试，以确保零件在整个车辆生命周期内满足耐用性要求。我们还进行汽车传动液和油浸测试，验证保持架适合的环境条件。

 

通过结合材料和设计专业知识，帝斯曼帮助全球汽车零部件制造商能够生产具有严格性能要求的不同类型的轴承。2015年，Stanyl® TW241F6被一些客户选中应用于生产复杂的电动汽车滚针轴承保持架，这些保持架需要增强尺寸稳定性、耐温性和熔接线强度。还有一些客户则使用Stanyl® TW200F6开发串联小齿轮轴承，该轴承实现了非常低的摩擦系数，降低滚动阻力。

热塑性材料的创新正在迅速改变汽车零部件的生产流程。根据市场研究机构ResearchAndMarket今年1月发布的最新报告，到2026年，用于电动汽车制造的聚合物的全球市场价值估计为273亿美元。帝斯曼不断地开发新的材料方案，更好地应对客户面临的设计、性能和成本挑战。

帝斯曼还在开发具有聚合物的生物基或完全可回收等级的材料种类，为合作伙伴提供更可持续的解决方案。致力于通过帮助客户加强与汽车行业领导者的关系，并将更可靠和负担得起的清洁能源汽车推向市场，是帝斯曼关爱地球的其中一项重要举措。