Керамички материјали у возилима нове енергије

Како нова енергетска возила настављају да се развијају ка вишем напону, већој интеграцији и већој интелигенцији, напредни керамички материјали постају кључни материјали за системе напајања, електронске системе управљања и високо{0}}напонске сигурносне системе. У поређењу са традиционалним металима и полимерима, керамички материјали поседују одличне карактеристике као што су отпорност на високе температуре, висока изолација, висока чврстоћа, отпорност на корозију и стабилност димензија. Њихова примена у основним компонентама нових енергетских возила се константно шири и постепено постају важан ослонац за побољшање безбедности, поузданости и лакоће целог возила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У систему електричног погона и модулу напајања нових енергетских возила, керамичке подлоге преузимају више функција, укључујући одвођење топлоте, изолацију и структурну подршку. Пошто ИГБТ, СиЦ уређаји за напајање и високо-инвертерски системи генеришу велику количину топлоте под радним условима високе-учесталости, материјал подлоге не само да мора да има високу топлотну проводљивост, већ и одличну отпорност на топлотни удар и механичку чврстоћу. Тренутно, широко коришћени материјали за керамичке супстрате укључују глиницу, алуминијум нитрид и силицијум нитрид. Међу њима, силицијум нитрид се, због своје комбинације високе поузданости и високе топлотне проводљивости, широко сматра важним правцем развоја у области енергетске електронике за возила нове енергије. У међувремену, потражња за метализованом керамиком за електричне компоненте у системима за контролу снаге нових енергетских возила наставља да расте, пошто њихова метализована структура ефикасно побољшава стабилност проводних веза и поузданост паковања.

 

У високонапонским{0}}системима једносмерне контроле, керамички материјали такође играју незаменљиву улогу. Високонапонски-релеји и контактори у возилима нове енергије треба да раде стабилно током дужих периода под високим напоном и високим струјним условима, што поставља изузетно високе захтеве за перформансе изолације, отпорност на лук и перформансе заптивања. Високонапонске керамичке изолационе компоненте произведене коришћењем метализоване керамике од алуминијума могу ефикасно да обезбеде да релеји одржавају стабилне перформансе изолације током честог пребацивања и смање утицај лука на безбедност система. Посебно у области високо-напонских једносмерних релеја, керамичка кућишта ХВДЦ контактора постала су кључна компонента високо{7}}напонских безбедносних система, а њихова одлична отпорност на топлоту и перформансе изолације ефикасно побољшавају радну стабилност високо-напонских система у возилима нове енергије.

 

Са убрзаним трендом високонапонске{0}}платформизације у возилима нове енергије, захтеви за перформансама високонапонских-осигурача такође се стално повећавају. Због своје високе-отпорности на температуру, отпорности на ударце и стабилних изолационих својстава, керамички материјали се широко користе у системима за заштиту осигурача нових енергетских возила. Високо{5}}компоненте осигурача произведене коришћењем метализованих керамичких компоненти високе{6}}врсте могу да постигну брзо искључење у условима кратког-споја или прекомерне струје, ефикасно одржавајући стабилност и безбедност система. У сценаријима-брзог пуњења велике снаге, ове керамичке компоненте су кључне за обезбеђивање поузданог рада-високонапонских система.

 

Све већа електрификација возила са новом енергијом такође је подстакла брз раст потражње за електронским компонентама{0}}обојског нивоа. Бројни уграђени контролни модули, системи сензора и системи аутономне вожње захтевају електронске материјале за паковање са већом поузданошћу. Метализована алуминијска керамика за електричне компоненте, са својим одличним изолационим својствима, термичком стабилношћу и прецизношћу димензија, широко се користи у аутомобилској електронској амбалажи, релејним склоповима и високонапонским контролним модулима{3}}. У међувремену, примена прецизне метализоване керамике у високо{5}}прецизним електронским компонентама за возила нове енергије наставља да се шири, а њене стабилне могућности контроле толеранције димензија испуњавају строге захтеве интелигентних возила за високо{6}}прецизне електронске компоненте.

 

У -релејним системима високог напона за возила нове енергије, керамичко кућиште не служи само као изолациона функција већ и директно утиче на перформансе заптивања и издржљивост производа. Усвајање структурног решења ЕВ релеја са керамичким керамичким кућиштем високог напона једносмерне струје ефективно побољшава отпорност на топлотни удар и-дугорочну стабилност високо-напонских релеја. У међувремену, високотемпературно метализовано керамичко кућиште релеја одржава стабилне механичке перформансе у окружењима високих{5}}температура, што га чини погодним за сложене услове рада као што су високо-напонски ДЦ контролни системи у возилима нове енергије. За производњу релеја за нова енергетска возила, релејне алуминијске керамичке компоненте су постепено постале важна структурна основа за производе високе{8}}поузданости.

 

Нови енергетски системи мотора постављају веће захтеве за перформансе лежајева. У поређењу са традиционалним материјалима за лежајеве, керамички лежајеви имају мању густину, већу тврдоћу и супериорна изолациона својства, ефикасно смањујући проблеме са електрокорозијом током рада великих{1}}брзина. Керамички лежајеви од силицијум нитрида, због свог малог трења, високе отпорности на хабање и дугог века трајања, имају значајне предности у новим енергетским погонским моторним системима возила, помажући да се побољша укупна ефикасност преноса возила и смањи потрошња енергије система.

 

У новим енергетским кочионим системима возила, угљенични-композитни материјали од керамике такође постепено постају важан правац за системе кочења високих{1}}кочних перформанси. Карбонски-керамички материјали комбинују предности перформанси угљеничних влакана и силицијум карбида, поседују високу-температурну стабилност, високу топлотну проводљивост и лагана својства, ефикасно скраћујући пут кочења и побољшавајући перформансе динамичког одзива возила. Са све већим захтевима за лаганом тежином и високим перформансама у возилима нове енергије, карбонски{6}}керамички кочиони системи имају широке изгледе за примену.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Безбедност електричних батерија је такође покренула развој напредних керамичких материјала. Како густина енергије енергетских батерија наставља да расте, захтеви за отпорност на топлоту, безбедност и компатибилност са електролитом сепаратора батерија стално расту. Керамички-обложени сепаратори, због ниже стопе термичког скупљања и боље термичке стабилности, могу ефикасно да смање ризик од топлотног одласка и побољшају укупне безбедносне перформансе енергетских батерија.

 

Штавише, провидна керамика, керамички{0}}алуминијумски композити и структурална керамика високих{1}}перформанси такође налазе ширу примену у интелигентним системима возила нове енергије. Транспарентна керамика, са својом високом пропусношћу светлости, великом чврстоћом и отпорношћу на високу{3}}температуру, може да се користи у камерама возила, ЛиДАР прозорима и оптичким сензорским системима. Керамички-алуминијумски композити, комбинујући лагану и високу чврстоћу, могу се користити у структурним компонентама шасије и високо{6}}компонентама каросерије нових енергетских возила.

 

Широка примена напредних керамичких материјала у области нових енергетских возила уско је повезана са њиховим производним процесима. Керамички материјали се обично састоје од јонских или ковалентних веза, тако да поседују високу тврдоћу, високу отпорност на топлоту и високу отпорност на корозију. Међутим, ово такође поставља веће захтеве за процес синтеровања. Тренутно, индустрија континуирано оптимизује технологију синтеровања како би се постигле ниже температуре синтеровања, већа густина и финије зрнасте структуре, чиме се даље побољшавају укупне перформансе керамичких материјала.

 

У производњи основних компоненти за возила нове енергије, прецизна обрада керамичких делова од глинице је кључна за тачност димензија производа и стабилност структуре. Могућности високо{1}}прецизне обраде не само да побољшавају конзистентност монтаже керамичких делова већ и доприносе побољшању-дугорочне оперативне поузданости високонапонских-система. Истовремено, потражња за метализованим керамичким кућиштима за енергетске полупроводнике у новим енергетским модулима за напајање возила наставља да расте. Ова кућишта комбинују изолацију, дисипацију топлоте и перформансе механичке подршке, обезбеђујући стабилну заштиту енергетских електронских система нових енергетских возила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Како нова енергетска возила настављају да се развијају ка вишем напону, већој ефикасности и већој безбедности, потражња тржишта за напредним керамичким структурним компонентама као што суЕВ Керамичка кућишта од глиницеи керамичке коверте релеја глинице за електричне аутомобиле наставиће да се шире. У будућности, напредни керамички материјали ће играти све важнију улогу у високо-сигурносним системима високог напона, енергетским електронским системима и интелигентним сензорским системима нових енергетских возила и постаће један од важних основних материјала за промовисање надоградње индустрије нових енергетских возила.