Application de la céramique avancée dans les véhicules à énergie nouvelle
Dans l'industrie des véhicules à énergie nouvelle, l'application de divers matériaux avancés est la base qui soutient l'ensemble de l'industrie. Dans cet article, nous explorerons le rôle de plus en plus important de la céramique dans le processus d'intelligentisation des véhicules à énergies nouvelles.
Dans le moteur de base des véhicules à énergie nouvelle, l'utilisation de dispositifs SiC MOSFET offre une augmentation de 5 à 10 % de la portée par rapport à l'IGBT Si traditionnel, et il est prévu de remplacer progressivement l'IGBT Si à l'avenir. Cependant, les puces SiC MOSFET ont une petite surface et des exigences élevées en matière de dissipation thermique. Le stratifié cuivré en céramique est un matériau composite avec un cuivre-céramique-cuivre"sandwich"structure. Il a les caractéristiques d'une bonne dissipation thermique, d'une isolation élevée, d'une résistance mécanique élevée, d'une dilatation thermique correspondant aux puces, et a également les caractéristiques d'une forte capacité de charge de courant, de bonnes performances de soudage et de liaison et d'une conductivité thermique élevée du cuivre sans oxygène. Il est presque devenu un choix nécessaire pour les MOSFET SiC dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles. Les substrats en céramique de nitrure de silicium ont une excellente capacité de dissipation thermique et une grande fiabilité, ce qui en fait l'un des principaux matériaux d'emballage pour les modules SiC MOSFET.
Substrat de nitrure de silicium
Relais en céramique
La technologie de contrôle électronique est un indicateur important du niveau de développement des nouveaux véhicules électriques économes en énergie, et les relais céramiques CC haute tension sont les composants essentiels des systèmes de contrôle électronique. Dans un relais à vide CC haute tension, l'isolant en céramique coulisse entre l'ensemble contact mobile et la tige motrice dans une chambre à vide scellée par du métal et de la céramique, assurant une bonne isolation électrique entre les contacts mobiles et fixes dans tout état de conduction ou de déconnexion, maintenir un système de circuit magnétique avec les plaques de culasse magnétiques et les noyaux de fer du relais, etc., et assurer la capacité d'extinction d'arc du relais lors de la commutation de charges CC haute tension. L'arc électrique est une cause majeure de combustion des véhicules. Seuls les produits relais qui atteignent"sans arc"la connexion et la déconnexion peuvent résoudre fondamentalement le problème de"la combustion."
Boîtier en céramique de relais
Fusibles en céramique
Les fusibles sont des dispositifs utilisés pour protéger les circuits contre les surintensités. En fonctionnement, le fusible est connecté en série dans le circuit et le courant de charge traverse le fusible. Lorsqu'un court-circuit ou une surcharge se produit dans le circuit, l'effet thermique de la surintensité fond et vaporise l'élément fusible, créant un espace qui produit un arc. Le fusible coupe le circuit défectueux en éteignant l'arc, protégeant ainsi le circuit.
Les fusibles automobiles sont divisés en pièces basse tension et haute tension, la protection haute tension s'appliquant principalement aux véhicules à énergie nouvelle. La tension appliquée est généralement de 60VDC-1500VDC, principalement pour protéger les circuits principaux et auxiliaires des fusibles de puissance (fusibles haute tension pour véhicules à énergies nouvelles). Alors que le marché des véhicules à énergies nouvelles entre dans l'ère post-subventions et que la demande de consommation personnelle entraîne la plate-forme haute tension des véhicules à énergies nouvelles, les exigences de sécurité dans les zones à haute tension telles que la charge rapide, les moteurs, les appareils électriques, etc., ne peuvent pas Etre ignoré. La stabilité et la capacité d'interruption rapide des fusibles continueront de connaître une croissance à grande vitesse dans la croissance rapide des véhicules à énergie nouvelle.
Fusibles en céramique
Condensateurs céramiques multicouches (MLCC)
Les condensateurs céramiques multicouches (MLCC) sont connus sous le nom de"riz"de l'industrie électronique et sont l'un des composants électroniques passifs les plus largement utilisés dans le monde. Presque tous les appareils électroniques grand public nécessitent l'utilisation de composants MLCC. Par rapport aux véhicules traditionnels, le niveau d'électrification des véhicules électriques a fortement augmenté. Des systèmes de contrôle électronique et de gestion de batterie nouvellement ajoutés aux systèmes audio et de divertissement, aux systèmes ADAS et aux systèmes de conduite entièrement autonomes, le niveau accru d'électrification des véhicules a considérablement favorisé la croissance des MLCC automobiles.
Condensateurs céramiques multicouches
L'application de roulements en céramique dans les véhicules à énergie nouvelle est devenue une tendance. Les véhicules à énergie nouvelle ont imposé de plus en plus d'exigences aux roulements automobiles. Premièrement, par rapport aux roulements traditionnels, les roulements de moteur ont des vitesses de rotation plus élevées et nécessitent des matériaux de moindre densité et une meilleure résistance à l'usure. Deuxièmement, en raison du champ électromagnétique changeant causé par les courants alternatifs dans le moteur, une meilleure isolation est nécessaire pour réduire la corrosion des roulements causée par les décharges électriques. Troisièmement, la surface du roulement à billes doit être plus lisse avec moins d'usure. Les billes en céramique ont des caractéristiques telles qu'une faible densité, une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure, ce qui les rend adaptées à une rotation à grande vitesse dans des environnements à haute température, magnétiques puissants et à vide poussé. Ils sont irremplaçables dans ces domaines.
Les moteurs de Tesla utilisent des roulements en céramique pour leurs arbres de sortie, en particulier des roulements en céramique hybrides conçus par NSK, avec 50 billes en nitrure de silicium. Le moteur ATA250 d'Audi utilise également des roulements en céramique pour ses deux roulements de rotor internes.
Roulements en céramique
Disques de frein en céramique de carbone
Le matériau composite carbone-céramique (C/C-SiC) est un nouveau type de matériau de plaquette de frein développé à base de matériaux composites carbone/carbone. Il utilise un feutre tridimensionnel en fibre de carbone aiguilleté comme squelette renforcé et est composite en déposant du carbone, du SiC et du silicium résiduel. Ce matériau combine les propriétés physiques de la fibre de carbone et du carbure de silicium polycristallin et présente des caractéristiques telles qu'une stabilité à haute température, une conductivité thermique élevée et une chaleur spécifique élevée. De plus, les freins en carbone-céramique présentent les avantages de la légèreté et de la résistance à l'usure. Ils prolongent non seulement la durée de vie des disques de frein, mais évitent également tous les problèmes causés par la charge. D'après les recherches, une paire de disques de frein en céramique de carbone peut réduire le poids du système de suspension du véhicule de 20 kg par rapport à des disques de frein en fonte de même taille, ce qui peut augmenter l'autonomie des véhicules électriques d'environ 50 km. Dans le contexte de l'électrification, de l'intelligentisation et des tendances de développement haut de gamme dans l'industrie des véhicules à énergie nouvelle, les systèmes de freinage en carbone-céramique peuvent considérablement améliorer la vitesse de réponse du véhicule, raccourcir la distance de freinage et devraient devenir les meilleurs actionneurs pour le freinage de contrôle de ligne. Ils peuvent être considérés comme des composants légers clés pour les futurs véhicules électriques. Les systèmes de freinage en céramique de carbone peuvent améliorer considérablement la vitesse de réponse du véhicule, raccourcir la distance de freinage et devraient devenir les meilleurs actionneurs pour le freinage de contrôle de ligne. Ils peuvent être considérés comme des composants légers clés pour les futurs véhicules électriques. Les systèmes de freinage en céramique de carbone peuvent améliorer considérablement la vitesse de réponse du véhicule, raccourcir la distance de freinage et devraient devenir les meilleurs actionneurs pour le freinage de contrôle de ligne. Ils peuvent être considérés comme des composants légers clés pour les futurs véhicules électriques.
Disques de frein en céramique
Connecteurs d'étanchéité de batterie en céramique
Les connecteurs d'étanchéité de batterie en céramique sont un composant important des véhicules électriques à énergie nouvelle. Ils sont utilisés pour former des connexions étanches et conductrices entre la plaque de couverture de la batterie et la colonne d'électrodes dans les véhicules électriques à énergie nouvelle.
Les céramiques ont une isolation électrique et une résistance mécanique supérieures, ce qui les rend de plus en plus courantes dans l'industrie électronique en tant que composants d'étanchéité. Ces dernières années, les principaux fabricants de batteries ont progressivement remplacé les joints en plastique courants par des joints en céramique, améliorant considérablement la sécurité.
Connecteurs d'étanchéité de batterie
Séparateurs de batterie en céramique
Les membranes en polyoléfine sont actuellement les membranes courantes, mais leur stabilité thermique est relativement médiocre. Les points de fusion du polypropylène (PP) et du polyéthylène (PE) sont respectivement de 165°C et 135°C, ce qui peut entraîner des problèmes de sécurité potentiels car la membrane rétrécit ou fond à des températures élevées, entraînant des courts-circuits internes, des incendies ou même explosions. En réponse à cette situation, diverses méthodes ont été adoptées pour améliorer la stabilité thermique des membranes, et le revêtement d'une couche de particules céramiques inorganiques sur des membranes PP ou PE est considéré comme la méthode la plus efficace et la plus économique. Les matériaux céramiques offrent une résistance élevée à la chaleur, tandis que les adhésifs assurent l'adhérence pour maintenir l'intégrité structurelle du revêtement et de l'ensemble de la membrane composite. D'une part, cette membrane revêtue de céramique améliore efficacement la sécurité des batteries lithium-ion en empêchant les courts-circuits à haute température grâce à la stabilité thermique améliorée. D'autre part, la membrane revêtue de céramique a de bonnes capacités de mouillage et de rétention de liquide avec des électrolytes et des matériaux d'électrode positive/négative, améliorant considérablement les performances et la durée de vie de la batterie. Les matériaux céramiques couramment utilisés comprennent l'alumine alpha, la boehmite, le SiO2, le CeO2, le MgAl2O4, le ZrO et le TiO2.
Céramique enrobage couche
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. est un fournisseur réputé et fiable spécialisé dans la fabrication et la vente de pièces techniques en céramique. Nous fournissons une production personnalisée et un usinage de haute précision pour une large série de matériaux céramiques haute performance, y compris céramique d'alumine, céramique de zircone, nitrure de silicium, carbure de silicium, Nitrure de bore, nitrure d'aluminium et vitrocéramique usinable. Actuellement, nos pièces en céramique peuvent être trouvées dans de nombreuses industries comme la mécanique, la chimie, le médical, les semi-conducteurs, les véhicules, l'électronique, la métallurgie, etc. Notre mission est de fournir les pièces en céramique de la meilleure qualité pour les utilisateurs mondiaux et c'est un grand plaisir de voir notre céramique les pièces fonctionnent efficacement dans les applications spécifiques des clients. Nous pouvons coopérer à la fois sur le prototype et la production de masse, n'hésitez pas à nous contacter si vous avez des demandes.
