PyroKarb 是一种碳纤维增强玻璃陶瓷，已被证明能够在 eVTOL 电池的热失控事件中承受明火的高温，几乎没有损坏。
电池热失控测试前（左）和测试后（右）的 PyroKarb 板面。请注意，右侧的材料没有显示出物理降解，只有熔化的颗粒或烟灰结合在表面上。图片来源：Pyromeral
Pyromeral Systems （法国巴贝里）专门从事耐热矿物复合材料的开发和制造。例如，PyroKarb 是 Pyromeral 类碳纤维增强玻璃陶瓷复合材料，非常适合生产在正常条件下可在低温下运行但需要在非常高的温度下具有耐火性的轻质部件，这是最常见的情况电池外壳中的热失控，或燃烧的煤油。
与碳纤维增强聚合物 (CFRP) 不同，据报道 PyroKarb 复合材料完全不可燃，密度低至 1.65 kg/dm 3。Pyromeral 表示，当暴露在高温下时，它们不会释放任何烟雾或有害气体，并且成功地符合最严格的消防安全要求。
Pyromeral 通过多项测试证明了这些特性。在一次演示中，将最小厚度为 0.6 毫米的 PyroKarb 复合材料暴露在煤油火焰 (1,070-1,100°C) 中 15 分钟，火焰没有移动，也没有烟雾或烟雾（参见此处的煤油火焰测试）。Pyromeral 指出材料的某些机械性能有所损失——具体来说，其抗拉强度从 250 MPa 下降到 40 MPa——但材料几乎没有受到影响。
近年来，Pyromeral 测试了其材料与电动垂直起降 (eVTOL) 飞机电池外壳的对比，将其作为一种潜在的防火解决方案，并作为减轻飞机重量的额外机会——通常，eVTOL 电池的重量超过一吨。由于 PyroKarb 材料能够很好地抵抗 FAA-AC 20-135 测试，因此在热失控的情况下为保护 eVTOL 车辆及其乘客做出贡献是有意义的。
CREPIM 实验室 （法国 Bruay-la-Buissière）受邀领导 Pyromeral 的电池点火阻力测试，以展示 PyroKarb 在 eVTOL 应用中的能力。使用八个连接的锂离子电池单元在金属架上的薄 PyroKarb 盖（0.9 毫米厚）上进行了测试，每个电池具有 185 瓦时的功率和 51 安培小时的容量。热失控是使用 600 瓦的加热垫产生的，它将盖子加热到 925°C。在 PyroKarb 板的中心制作了一个孔，以便能够排出烟雾和颗粒。
在测试结束时，PyroKarb 盖没有显示出任何磨损或损坏。只有表面污染是可见的。对对照样品和热影响区域都进行了机械测试。该公司报告称，在防火测试后对机械性能没有影响（拉伸模量为 75 GPa，抗拉强度在 195-220 MPa 之间）。因此，该演示向 Pyromeral 证明了复合材料在热失控事件中的良好生存能力，这意味着它可以被视为电池外壳的结构材料。
公司的下一步是什么？“Pyromeral 计划根据最终用途合作伙伴的需求增加材料数量，同时实施两条新的预浸料生产线，第一条安装在其欧洲工厂（法国），第二条安装在法国的新生产设施中美国（加利福尼亚州），”Ing 博士。Pyromeral 的销售和营销总监 Guillaume Jandin 说。“美国工厂还将包括一个设计办公室和复合材料部件生产能力。两条线路都将在今年年底前投入运营。他们每年可以生产约 50,000 平方米（>500,000 平方英尺）的预浸料。第三台机器将准备在 2025 年投产。”
