Materiale ceramice în vehiculele cu energie nouă

Pe măsură ce noile vehicule cu energie continuă să se dezvolte către o tensiune mai mare, o integrare mai mare și o inteligență mai mare, materialele ceramice avansate devin materiale de bază cheie pentru sistemele de alimentare, sistemele electronice de control și sistemele de siguranță de -înaltă tensiune. În comparație cu metalele și polimerii tradiționali, materialele ceramice au caracteristici excelente, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate, izolație ridicată, rezistență ridicată, rezistență la coroziune și stabilitate dimensională. Aplicarea lor în componentele de bază ale vehiculelor cu energie nouă este în continuă expansiune și devin treptat un suport important pentru îmbunătățirea siguranței, fiabilității și ușurării întregului vehicul.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În sistemul de propulsie electrică și modulul de putere al vehiculelor cu energie nouă, substraturile ceramice îndeplinesc funcții multiple, inclusiv disiparea căldurii, izolarea și suportul structural. Deoarece IGBT-urile, dispozitivele de putere SiC și sistemele invertoare de-tensiune înaltă generează o cantitate mare de căldură în condiții de operare de-frecvență înaltă, materialul substrat nu trebuie doar să aibă o conductivitate termică ridicată, ci și o rezistență excelentă la șocuri termice și rezistență mecanică. În prezent, materialele substrat ceramice utilizate pe scară largă includ alumină, nitrură de aluminiu și nitrură de siliciu. Printre acestea, nitrura de siliciu, datorită combinației sale de înaltă fiabilitate și conductivitate termică ridicată, este considerată pe scară largă o direcție importantă de dezvoltare în domeniul electronicii de putere pentru vehiculele cu energie nouă. Între timp, cererea de ceramică metalizată pentru componente electrice în sistemele de control al puterii vehiculelor cu energie noi continuă să crească, deoarece structura lor metalizată îmbunătățește în mod eficient stabilitatea conexiunilor conductoare și fiabilitatea ambalajului.

 

În sistemele de control DC de înaltă tensiune-, materialele ceramice joacă, de asemenea, un rol de neînlocuit. Releele și contactorii de înaltă-tensiune din vehiculele cu energie nouă trebuie să funcționeze stabil pentru perioade îndelungate în condiții de înaltă tensiune și curent ridicat, impunând astfel cerințe extrem de mari privind performanța de izolație, rezistența arcului și performanța de etanșare. Componentele de izolație ceramică de înaltă-tensiune fabricate folosind ceramică metalizată cu alumină pot asigura în mod eficient că releele mențin performanțe stabile de izolație în timpul comutărilor frecvente și reduc impactul arcului asupra siguranței sistemului. În special în domeniul releelor ​​DC de înaltă tensiune, carcasele ceramice cu contactori HVDC au devenit o componentă cheie a sistemelor de siguranță de înaltă tensiune, iar rezistența lor excelentă la căldură și performanța de izolație îmbunătățesc în mod eficient stabilitatea operațională a sistemelor de înaltă tensiune din vehiculele cu energie noi.

 

Odată cu tendința de accelerare a platformizării-de înaltă tensiune în vehiculele cu energie nouă, cerințele de performanță pentru siguranțele de-înaltă tensiune sunt, de asemenea, în continuă creștere. Datorită rezistenței lor ridicate la temperatură, rezistenței la impact și proprietăților de izolare stabile, materialele ceramice sunt utilizate pe scară largă în sistemele de protecție a siguranțelor vehiculelor cu energie nouă. Componentele siguranțelor de-înaltă tensiune fabricate folosind componente ceramice metalizate-de înaltă rezistență pot realiza o deconectare rapidă în condiții de scurt-circuit sau supracurent, menținând în mod eficient stabilitatea și siguranța sistemului. În scenariile de-încărcare rapidă cu putere mare, aceste componente ceramice sunt esențiale pentru asigurarea funcționării fiabile a sistemelor de-înaltă tensiune.

 

Electrificarea din ce în ce mai mare a vehiculelor cu energie nouă a determinat, de asemenea, creșterea rapidă a cererii de componente electronice de calitate-auto. Numeroase module de control la bord, sisteme de detectare și sisteme de conducere autonomă necesită materiale electronice de ambalare cu o fiabilitate mai mare. Ceramica din alumină metalizată pentru componente electrice, cu proprietățile lor excelente de izolare, stabilitatea termică și acuratețea dimensională, sunt utilizate pe scară largă în ambalajele electronice auto, ansamblurile de relee și modulele de control de-înaltă tensiune. Între timp, aplicarea ceramicii metalizate cu precizie în componentele electronice de-înaltă precizie pentru vehiculele cu energie nouă continuă să se extindă, iar capacitățile sale stabile de control al toleranței dimensionale îndeplinesc cerințele stricte ale vehiculelor inteligente pentru componente electronice de-înaltă precizie.

 

În sistemele de-relee de înaltă tensiune pentru vehiculele cu energie nouă, carcasa ceramică nu servește doar o funcție de izolație, ci afectează în mod direct performanța de etanșare și durabilitatea produsului. Adoptarea soluției structurale de contactoare ceramice DC de înaltă tensiune cu carcasă ceramică de alumină releu EV îmbunătățește eficient rezistența la șoc termic și stabilitatea pe termen lung a releelor ​​de înaltă tensiune. Între timp, carcasa releului ceramic metalizat la temperatură înaltă menține performanța mecanică stabilă în medii cu temperatură înaltă-, făcându-l potrivit pentru condiții de operare complexe, cum ar fi sistemele de control CC de înaltă tensiune- în vehiculele cu energie nouă. Pentru producția de relee pentru vehicule cu energie nouă, componentele ceramice cu alumină releu au devenit treptat o bază structurală importantă pentru produse de înaltă-fiabilitate.

 

Noile sisteme de motor pentru vehicule cu energie impun cerințe mai mari asupra performanței rulmenților. În comparație cu materialele tradiționale pentru rulmenți, rulmenții ceramici au o densitate mai mică, duritate mai mare și proprietăți de izolare superioare, reducând eficient problemele de electrocoroziune în timpul funcționării cu viteză mare-. Rulmenții ceramici cu nitrură de siliciu, datorită frecării reduse, rezistenței ridicate la uzură și duratei de viață lungi, au avantaje semnificative în sistemele de motoare de acționare a vehiculelor cu energie noi, ajutând la îmbunătățirea eficienței generale a transmisiei vehiculului și la reducerea consumului de energie al sistemului.

 

În sistemele de frânare pentru vehicule cu energie noi, materialele compozite carbon-ceramică devin treptat o direcție importantă pentru sistemele de frânare de-înaltă performanță. Materialele ceramice de carbon-combină avantajele de performanță ale fibrei de carbon și ale carburii de siliciu, având stabilitate la temperatură-înaltă, conductivitate termică ridicată și proprietăți ușoare, scurtând efectiv distanța de frânare și îmbunătățind performanța de răspuns dinamic al vehiculului. Odată cu cerințele tot mai mari de greutate redusă și performanță ridicată la vehiculele cu energie nouă, sistemele de frânare cu carbon-ceramică au perspective largi de aplicare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siguranța bateriilor de putere a determinat și dezvoltarea materialelor ceramice avansate. Pe măsură ce densitatea de energie a bateriilor de putere continuă să crească, cerințele pentru rezistența la căldură, siguranță și compatibilitatea electroliților ale separatoarelor de baterii cresc în mod constant. Separatoarele acoperite cu ceramica-, datorită ratei lor mai mici de contracție termică și stabilității termice mai bune, pot reduce în mod eficient riscul de evaporare termică și pot îmbunătăți performanța generală de siguranță a bateriilor de putere.

 

În plus, ceramica transparentă, compozitele ceramice-aluminiu și ceramica structurală-de înaltă performanță își găsesc, de asemenea, o aplicare mai largă în sistemele inteligente ale vehiculelor cu energie nouă. Ceramica transparentă, cu transmisia lor ridicată a luminii, rezistență ridicată și rezistență la temperatură ridicată-, poate fi utilizată în camerele vehiculelor, geamurile LiDAR și sistemele de detectare optică. Compozitele din ceramică-aluminiu, care combină greutatea ușoară și rezistența ridicată, pot fi utilizate în componentele structurale ale șasiului și în componentele caroseriei-de înaltă rezistență ale vehiculelor cu energie nouă.

 

Aplicarea pe scară largă a materialelor ceramice avansate în domeniul vehiculelor cu energie nouă este strâns legată de procesele de fabricație ale acestora. Materialele ceramice sunt de obicei compuse din legături ionice sau covalente, având astfel duritate ridicată, rezistență ridicată la căldură și rezistență ridicată la coroziune. Cu toate acestea, acest lucru impune și cerințe mai mari asupra procesului de sinterizare. În prezent, industria optimizează continuu tehnologia de sinterizare pentru a obține temperaturi de sinterizare mai scăzute, densitate mai mare și structuri de granulație mai fine, îmbunătățind astfel performanța generală a materialelor ceramice.

 

În producția de componente de bază pentru vehicule cu energie nouă, prelucrarea de precizie a pieselor ceramice din alumină este crucială pentru precizia dimensională a produsului și stabilitatea structurală. Capacitățile de prelucrare de înaltă-precizie nu numai că îmbunătățesc consistența asamblarii pieselor ceramice, dar contribuie și la îmbunătățirea fiabilității operaționale pe termen lung-a sistemelor de-înaltă tensiune. Simultan, cererea de aplicații pentru carcase din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere în modulele de putere pentru vehicule cu energie noi continuă să crească. Aceste carcase combină izolația, disiparea căldurii și performanța de suport mecanic, oferind protecție stabilă pentru sistemele electronice de putere ale vehiculelor cu energie nouă.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pe măsură ce noile vehicule cu energie continuă să se dezvolte către o tensiune mai mare, o eficiență mai mare și o siguranță mai mare, cererea pieței pentru componente structurale ceramice avansate, cum ar fiCarcase ceramice EV Aluminași plicurile ceramice cu releu de alumină pentru automobile electrice vor continua să se extindă. În viitor, materialele ceramice avansate vor juca un rol din ce în ce mai important în sistemele de siguranță de-înaltă tensiune, sistemele electronice de putere și sistemele inteligente de detectare a vehiculelor cu energie nouă și vor deveni unul dintre materialele de bază importante pentru promovarea modernizării industriei vehiculelor cu energie nouă.