วัสดุเซรามิกในรถยนต์พลังงานใหม่

ในขณะที่ยานพาหนะพลังงานใหม่ยังคงพัฒนาไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น การบูรณาการที่สูงขึ้น และความชาญฉลาดที่มากขึ้น วัสดุเซรามิกขั้นสูงจึงกลายเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญสำหรับระบบไฟฟ้า ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และระบบความปลอดภัย{0}} ไฟฟ้าแรงสูง เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะและโพลีเมอร์แบบดั้งเดิม วัสดุเซรามิกมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ฉนวนกันความร้อนสูง มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และความเสถียรของมิติ การใช้งานในส่วนประกอบหลักของรถยนต์พลังงานใหม่กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และค่อยๆ กลายเป็นส่วนสนับสนุนที่สำคัญในการปรับปรุงความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และการมีน้ำหนักเบาของยานพาหนะทั้งหมด

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าและโมดูลพลังงานของรถยนต์พลังงานใหม่ พื้นผิวเซรามิกทำหน้าที่หลายอย่าง รวมถึงการกระจายความร้อน ฉนวน และการรองรับโครงสร้าง เนื่องจาก IGBT, อุปกรณ์จ่ายไฟ SiC และระบบอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าสูง-สร้างความร้อนจำนวนมากภายใต้สภาวะการทำงานที่มีความถี่สูง- วัสดุซับสเตรตจึงไม่เพียงแต่ต้องมีการนำความร้อนสูงเท่านั้น แต่ยังต้องมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยมอีกด้วย ปัจจุบัน วัสดุพื้นผิวเซรามิกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ อลูมินา อลูมิเนียมไนไตรด์ และซิลิคอนไนไตรด์ ในหมู่พวกเขา ซิลิคอนไนไตรด์เนื่องจากการผสมผสานระหว่างความน่าเชื่อถือสูงและการนำความร้อนสูง ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลังสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ ในขณะเดียวกัน ความต้องการเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าในระบบควบคุมกำลังของยานพาหนะพลังงานใหม่ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากโครงสร้างที่เคลือบโลหะช่วยเพิ่มเสถียรภาพของการเชื่อมต่อที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของบรรจุภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

ในระบบควบคุมกระแสตรงแรงดันสูง- วัสดุเซรามิกก็มีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้เช่นกัน รีเลย์และคอนแทคเตอร์แรงดันสูง-ในยานพาหนะพลังงานใหม่จำเป็นต้องทำงานอย่างเสถียรเป็นระยะเวลานานภายใต้สภาวะไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟฟ้าแรงสูง ดังนั้นจึงมีความต้องการที่สูงมากในด้านประสิทธิภาพของฉนวน ความต้านทานส่วนโค้ง และประสิทธิภาพการซีล ส่วนประกอบฉนวนเซรามิกแรงดันสูง-ที่ผลิตโดยใช้อลูมินาเมทัลไลซ์เซรามิกส์สามารถรับประกันได้อย่างมีประสิทธิภาพว่ารีเลย์จะรักษาประสิทธิภาพของฉนวนที่เสถียรในระหว่างการเปลี่ยนบ่อยครั้ง และลดผลกระทบของการอาร์กต่อความปลอดภัยของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านรีเลย์กระแสตรงแรงดันสูง- กล่องหุ้มเซรามิกคอนแทคเตอร์ HVDC ได้กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบความปลอดภัยแรงดันสูง- และประสิทธิภาพในการต้านทานความร้อนและฉนวนที่ดีเยี่ยมช่วยปรับปรุงเสถียรภาพในการทำงานของระบบไฟฟ้าแรงสูง-ในยานพาหนะพลังงานใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

ด้วยแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ-การวางแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูงในยานพาหนะพลังงานใหม่ ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับฟิวส์แรงดันสูง-ก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เนื่องจากมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง- ทนต่อแรงกระแทก และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่เสถียร วัสดุเซรามิกจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบป้องกันฟิวส์ของยานพาหนะพลังงานใหม่ ส่วนประกอบฟิวส์แรงดันสูง-ที่ผลิตโดยใช้ส่วนประกอบเซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแข็งแรงสูง-สามารถตัดการเชื่อมต่อได้อย่างรวดเร็วภายใต้-วงจรหรือสภาวะกระแสไฟเกิน ซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพและความปลอดภัยของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสถานการณ์-การชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยกำลังไฟสูง ส่วนประกอบเซรามิกเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบ-ไฟฟ้าแรงสูง

 

การใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของยานพาหนะพลังงานใหม่ยังผลักดันการเติบโตอย่างรวดเร็วของความต้องการชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกรดยานยนต์- โมดูลควบคุมออนบอร์ด ระบบการตรวจจับ และระบบขับขี่อัตโนมัติจำนวนมากจำเป็นต้องใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงกว่า เซรามิกอลูมินาเคลือบโลหะสำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้า มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม มีเสถียรภาพทางความร้อน และความแม่นยำของมิติ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์ ชุดรีเลย์ และโมดูลควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูง- ในขณะเดียวกัน การใช้เซรามิกเมทัลไลซ์ที่มีความแม่นยำในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง-สำหรับยานยนต์พลังงานใหม่ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และความสามารถในการควบคุมความคลาดเคลื่อนของขนาดที่มีความเสถียรนั้นตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของยานพาหนะอัจฉริยะสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง-

 

ในระบบรีเลย์แรงดันไฟฟ้าสูง-สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ ตัวเรือนเซรามิกไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นฉนวนเท่านั้น แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการซีลและความทนทานของผลิตภัณฑ์อีกด้วย การนำโซลูชันโครงสร้างคอนแทคเตอร์เซรามิกกระแสตรงกระแสตรงแรงดันสูงของ EV รีเลย์อลูมินาเซรามิกมาช่วยเพิ่มความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและ-ความเสถียรในระยะยาวของรีเลย์แรงดันสูง-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน กล่องรีเลย์เซรามิกเคลือบโลหะอุณหภูมิสูงจะรักษาสมรรถนะทางกลที่เสถียรภายใต้-สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่ซับซ้อน เช่น ระบบควบคุมกระแสตรงแรงดันสูง-ในยานพาหนะพลังงานใหม่ สำหรับการผลิตรีเลย์ยานยนต์พลังงานใหม่ ส่วนประกอบเซรามิกอลูมินารีเลย์ค่อยๆ กลายเป็นรากฐานโครงสร้างที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง-

 

ระบบมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่มีความต้องการประสิทธิภาพของตลับลูกปืนมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุตลับลูกปืนแบบดั้งเดิม ตลับลูกปืนเซรามิกมีความหนาแน่นต่ำกว่า ความแข็งสูงกว่า และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่เหนือกว่า ช่วยลดปัญหาการกัดกร่อนจากไฟฟ้าระหว่างการทำงานที่ความเร็วสูง-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตลับลูกปืนเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์เนื่องจากมีแรงเสียดทานต่ำ ทนทานต่อการสึกหรอสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในระบบมอเตอร์ขับเคลื่อนยานพาหนะพลังงานใหม่ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านของยานพาหนะโดยรวม และลดการใช้พลังงานของระบบ

 

ในระบบเบรกรถยนต์พลังงานใหม่ วัสดุคาร์บอน-คอมโพสิตเซรามิกก็ค่อยๆ กลายเป็นทิศทางที่สำคัญสำหรับ-ระบบเบรกประสิทธิภาพสูง วัสดุเซรามิกคาร์บอน-ผสมผสานข้อดีด้านประสิทธิภาพของคาร์บอนไฟเบอร์และซิลิกอนคาร์ไบด์เข้าด้วยกัน โดยมีความเสถียรต่ออุณหภูมิสูง- มีการนำความร้อนสูง และมีคุณสมบัติน้ำหนักเบา ทำให้ระยะเบรกสั้นลงอย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิกของยานพาหนะ ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นในด้านน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพสูงในรถยนต์พลังงานใหม่ ระบบเบรกเซรามิกคาร์บอน-จึงมีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ความปลอดภัยของแบตเตอรี่พลังงานยังช่วยผลักดันการพัฒนาวัสดุเซรามิกขั้นสูงอีกด้วย เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่กำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดสำหรับการทนความร้อน ความปลอดภัย และความเข้ากันได้ของอิเล็กโทรไลต์ของตัวแยกแบตเตอรี่จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตัวแยกเคลือบเซรามิก- เนื่องจากอัตราการหดตัวจากความร้อนที่ต่ำกว่าและความเสถียรทางความร้อนที่ดีขึ้น สามารถลดความเสี่ยงของการหนีความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยโดยรวมของแบตเตอรี่ที่ให้พลังงาน

 

นอกจากนี้ เซรามิกใส เซรามิก-คอมโพสิตอลูมิเนียม และเซรามิกโครงสร้างประสิทธิภาพสูง- ยังพบการใช้งานที่กว้างขึ้นในระบบอัจฉริยะของยานพาหนะพลังงานใหม่ เซรามิกโปร่งใสซึ่งมีการส่งผ่านแสงสูง มีความแข็งแรงสูง และทนต่ออุณหภูมิสูง- สามารถใช้ในกล้องติดรถยนต์ หน้าต่าง LiDAR และระบบตรวจจับแสงได้ เซรามิก-คอมโพสิตอลูมิเนียมที่ผสมผสานน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง สามารถใช้ในส่วนประกอบโครงสร้างแชสซีและส่วนประกอบตัวถังที่มีความแข็งแรงสูง-ของยานพาหนะพลังงานใหม่

 

การใช้วัสดุเซรามิกขั้นสูงอย่างกว้างขวางในด้านยานยนต์พลังงานใหม่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการผลิต โดยทั่วไปวัสดุเซรามิกจะประกอบด้วยพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ จึงมีความแข็งสูง ทนความร้อนสูง และต้านทานการกัดกร่อนสูง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังทำให้มีความต้องการกระบวนการเผาผนึกที่สูงขึ้นอีกด้วย ปัจจุบัน อุตสาหกรรมกำลังเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการเผาผนึกอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้อุณหภูมิการเผาผนึกที่ต่ำลง ความหนาแน่นสูงขึ้น และโครงสร้างเกรนที่ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุเซรามิกให้ดียิ่งขึ้น

 

ในการผลิตส่วนประกอบหลักสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่ การตัดเฉือนชิ้นส่วนเซรามิกอลูมินาที่มีความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์และความเสถียรของโครงสร้าง ความสามารถในการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง-ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความสม่ำเสมอในการประกอบชิ้นส่วนเซรามิกเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่ม-ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระยะยาวของระบบ-ไฟฟ้าแรงสูงอีกด้วย ในขณะเดียวกัน ความต้องการใช้งานตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับเซมิคอนดักเตอร์กำลังในโมดูลพลังงานรถยนต์พลังงานใหม่ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ตัวเรือนเหล่านี้ผสมผสานฉนวน การกระจายความร้อน และประสิทธิภาพการรองรับทางกลเข้าด้วยกัน ให้การปกป้องที่มั่นคงสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังของยานพาหนะพลังงานใหม่

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ในขณะที่รถยนต์พลังงานใหม่ยังคงพัฒนาไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น และความปลอดภัยที่สูงขึ้น ความต้องการของตลาดสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างเซรามิกขั้นสูง เช่นตัวเรือนเซรามิกอลูมินา EVและซองเซรามิกรีเลย์อลูมินาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าจะยังคงขยายตัวต่อไป ในอนาคต วัสดุเซรามิกขั้นสูงจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในระบบความปลอดภัยแรงดันสูง- ระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และระบบการตรวจจับอัจฉริยะของยานพาหนะพลังงานใหม่ และจะกลายเป็นหนึ่งในวัสดุพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการส่งเสริมการยกระดับอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่