Керамични материали в нови енергийни превозни средства

Докато новите енергийни превозни средства продължават да се развиват към по-високо напрежение, по-висока интеграция и по-голяма интелигентност, усъвършенстваните керамични материали се превръщат в ключови основополагащи материали за системи за захранване, електронни системи за управление и системи за безопасност при високо-напрежение. В сравнение с традиционните метали и полимери, керамичните материали притежават отлични характеристики като устойчивост на висока температура, висока изолация, висока якост, устойчивост на корозия и стабилност на размерите. Тяхното приложение в основните компоненти на нови енергийни превозни средства непрекъснато се разширява и те постепенно се превръщат във важна подкрепа за подобряване на безопасността, надеждността и олекотяването на цялото превозно средство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В електрическата задвижваща система и силовия модул на новите енергийни превозни средства, керамичните субстрати изпълняват множество функции, включително разсейване на топлината, изолация и структурна опора. Тъй като IGBT, SiC захранващи устройства и инверторни системи с високо-напрежение генерират голямо количество топлина при условия на работа с висока-честота, материалът на субстрата не само трябва да има висока топлопроводимост, но и отлична устойчивост на термичен удар и механична якост. Понастоящем широко използваните материали за керамични субстрати включват алуминиев оксид, алуминиев нитрид и силициев нитрид. Сред тях, силициевият нитрид, поради комбинацията си от висока надеждност и висока топлопроводимост, широко се счита за важна посока на развитие в областта на силовата електроника за нови енергийни превозни средства. Междувременно търсенето на метализирана керамика за електрически компоненти в системите за контрол на мощността на нови енергийни превозни средства продължава да расте, тъй като тяхната метализирана структура ефективно подобрява стабилността на проводимите връзки и надеждността на опаковката.

 

В-системите за управление на постоянен ток с високо напрежение керамичните материали също играят незаменима роля. -Релетата и контакторите за високо напрежение в новите енергийни превозни средства трябва да работят стабилно за продължителни периоди при условия на високо напрежение и висок ток, като по този начин поставят изключително високи изисквания към характеристиките на изолация, устойчивост на дъга и ефективност на уплътняване. Керамичните изолационни компоненти с високо{4}} напрежение, произведени с метализирана керамика от алуминиев оксид, могат ефективно да гарантират, че релетата поддържат стабилна изолационна производителност по време на често превключване и да намалят въздействието на дъгата върху безопасността на системата. Особено в областта на релетата за постоянен ток с високо-напрежение, керамичните корпуси на HVDC контактори се превърнаха в ключов компонент на системите за безопасност с високо-напрежение и тяхната отлична устойчивост на топлина и изолация ефективно подобряват работната стабилност на системите с високо-напрежение в превозни средства с нова енергия.

 

С ускоряващата се тенденция на платформизиране на високо-напрежение в новите енергийни превозни средства, изискванията за ефективност на предпазителите-на високо напрежение също непрекъснато нарастват. Благодарение на тяхната висока -температурна устойчивост, устойчивост на удар и стабилни изолационни свойства, керамичните материали се използват широко в системите за защита на предпазители на нови енергийни превозни средства. Компонентите на предпазители за високо-напрежение, произведени с помощта на метализирани керамични компоненти с висока-якост, могат да постигнат бързо изключване при условия на късо- съединение или свръхток, като ефективно поддържат стабилността и безопасността на системата. При сценарии за бързо зареждане с висока-мощност тези керамични компоненти са от решаващо значение за осигуряване на надеждна работа на системи с високо{10}}напрежение.

 

Увеличаващата се електрификация на превозни средства с нова енергия също доведе до бързото нарастване на търсенето на електронни компоненти за -автомобили. Многобройни бордови контролни модули, сензорни системи и системи за автономно шофиране изискват електронни опаковъчни материали с по-висока надеждност. Метализираната алуминиева керамика за електрически компоненти, със своите отлични изолационни свойства, термична стабилност и точност на размерите, се използва широко в автомобилни електронни опаковки, релейни модули и модули за управление на високо-напрежение. Междувременно приложението на прецизна метализирана керамика във високо-прецизни електронни компоненти за нови енергийни превозни средства продължава да се разширява и стабилните й възможности за контрол на толерантността на размерите отговарят на строгите изисквания на интелигентните превозни средства за високо-прецизни електронни компоненти.

 

В -релейните системи за високо напрежение за нови енергийни превозни средства, керамичният корпус не само изпълнява изолационна функция, но също така влияе пряко върху уплътнителните характеристики и издръжливостта на продукта. Възприемането на структурното решение на EV Relay Alumina Ceramic Housing High Voltage DC Ceramic Contactor ефективно подобрява устойчивостта на термичен шок и дългосрочната-стабилност на релетата за високо-напрежение. Междувременно високотемпературният метализиран керамичен корпус на релето поддържа стабилни механични характеристики при висока-температурна среда, което го прави подходящ за сложни работни условия като високо{6}}системи за управление на постоянен ток при високо-напрежение в превозни средства с нова енергия. За производството на нови енергийни релета за превозни средства керамичните компоненти на Relay Alumina постепенно се превърнаха във важна структурна основа за високо-надеждни продукти.

 

Новите енергийни двигателни системи на превозни средства поставят по-високи изисквания към работата на лагерите. В сравнение с традиционните материали за лагери, керамичните лагери имат по-ниска плътност, по-висока твърдост и превъзходни изолационни свойства, като ефективно намаляват проблемите с електрокорозия по време на високо-скоростна работа. Керамичните лагери от силициев нитрид, поради тяхното ниско триене, висока устойчивост на износване и дълъг живот, имат значителни предимства в новите енергийни системи за задвижване на превозни средства, като помагат за подобряване на общата ефективност на трансмисията на превозното средство и намаляване на потреблението на енергия в системата.

 

В новите енергийни спирачни системи за превозни средства въглеродно-керамичните композитни материали също постепенно се превръщат във важна посока за високо-ефективни спирачни системи. Въглерод-керамичните материали съчетават предимствата на производителността на въглеродните влакна и силициевия карбид, притежавайки висока-температурна стабилност, висока топлопроводимост и леки свойства, като ефективно скъсяват спирачния път и подобряват динамичната реакция на автомобила. С нарастващите изисквания за леко тегло и висока производителност в новите енергийни превозни средства, карбон-керамичните спирачни системи имат широки перспективи за приложение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Безопасността на захранващите батерии също е тласък на развитието на модерни керамични материали. Тъй като енергийната плътност на захранващите батерии продължава да нараства, изискванията за устойчивост на топлина, безопасност и електролитна съвместимост на сепараторите на батериите непрекъснато се повишават. Сепараторите с керамично -покритие, поради по-ниската степен на термично свиване и по-добра термична стабилност, могат ефективно да намалят риска от термично изтичане и да подобрят цялостната безопасност на батериите.

 

Освен това прозрачната керамика, керамичните-алуминиеви композити и високо-ефективната структурна керамика също намират по-широко приложение в интелигентните системи на превозни средства с нова енергия. Прозрачната керамика със своята висока пропускливост на светлина, висока якост и висока -температурна устойчивост може да се използва в камери на превозни средства, LiDAR прозорци и оптични сензорни системи. Керамичните-алуминиеви композити, съчетаващи леко тегло и висока якост, могат да се използват в структурни компоненти на шасито и високо{6}}якостни компоненти на каросерията на нови енергийни превозни средства.

 

Широкото приложение на модерни керамични материали в областта на превозните средства с нова енергия е тясно свързано с техните производствени процеси. Керамичните материали обикновено са съставени от йонни или ковалентни връзки, като по този начин притежават висока твърдост, висока устойчивост на топлина и висока устойчивост на корозия. Това обаче поставя и по-високи изисквания към процеса на синтероване. В момента индустрията непрекъснато оптимизира технологията за синтероване, за да постигне по-ниски температури на синтероване, по-висока плътност и по-фини зърнести структури, като по този начин допълнително подобрява цялостната производителност на керамичните материали.

 

При производството на основни компоненти за нови енергийни превозни средства, прецизната механична обработка на керамични части от алуминиев оксид е от решаващо значение за точността на размерите на продукта и структурната стабилност. Възможностите за обработка с висока-прецизност не само подобряват последователността на сглобяване на керамичните части, но също така допринасят за подобряване на-дългосрочната надеждност на работа на системи с високо-напрежение. Едновременно с това, търсенето на приложения за метализирани керамични корпуси за силови полупроводници в нови енергийни модули за захранване на превозни средства продължава да расте. Тези корпуси съчетават изолация, разсейване на топлината и механична поддръжка, осигурявайки стабилна защита за силовите електронни системи на превозни средства с нова енергия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тъй като новите енергийни превозни средства продължават да се развиват към по-високо напрежение, по-висока ефективност и по-висока безопасност, пазарното търсене на усъвършенствани керамични структурни компоненти катоEV Керамични корпуси от алуминийи алуминиевите релейни керамични пликове за електрически автомобили ще продължат да се разширяват. В бъдеще усъвършенстваните керамични материали ще играят все по-важна роля в системите за безопасност при високо-напрежение, силови електронни системи и интелигентни сензорни системи на нови енергийни превозни средства и ще се превърнат в един от важните основни материали за насърчаване на надграждането на новата енергийна автомобилна индустрия.