Аналіз ключових застосувань керамічних матеріалів у секторі нових енергетичних автомобілів

У міру того, як транспортні засоби нових джерел енергії швидко розвиваються в напрямку вищої напруги, вищої потужності та більшого інтелекту, традиційні металеві матеріали стикаються з дедалі складнішими проблемами щодо ізоляції, стійкості до високих температур, стійкості до корозії та стабільності високих-частот. Удосконалені керамічні матеріали з їхніми чудовими електроізоляційними властивостями, механічною міцністю, термічною стабільністю та опором дузі відіграють дедалі важливішу роль у ланцюжку індустрії нових енергетичних транспортних засобів і широко використовуються в основних компонентах, таких як реле високої-напруги, модулі IGBT, контактори високої{3}}напруги, системи електроприводу та точні ізоляційні структурні компоненти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У-високовольтній електронній системі керування автомобілями на новій енергії керамічні реле є одним із ключових компонентів, що забезпечує безпеку всього транспортного засобу. Традиційні реле схильні до утворення дуги, ерозії контактів і порушення адгезії в середовищах високої-напруги постійного струму. Однак використання керамічних ізоляційних структур може ефективно покращити можливості гасіння дуги та ефективність електричної ізоляції. Наразі промисловість широко використовує 95% глиноземну кераміку як матеріал для корпусів реле, який має чудові ізоляційні властивості, термостійкість і структурну стабільність, що відповідає довгостроковим-вимогам експлуатації транспортних засобів з новою енергією в складних умовах експлуатації.

 

У сфері реле високої-напруги керамічні корпуси контакторів HVDC стали важливим структурним компонентом у нових енергетичних системах комутацій високої{1}}напруги. Всередині цих пристроїв зазвичай використовується-вакуумна герметична структура з використанням процесів ущільнення керамікою та металом для створення високонадійної герметичної порожнини, що ефективно зменшує вплив електричної дуги на систему. Водночас керамічні корпуси EV з глинозему та керамічні корпуси з глинозему EV також широко використовуються в реле високої-напруги та контакторах постійного струму високої-напруги в нових транспортних засобах з енергопостачанням, щоб відповідати вимогам безпеки ізоляції за умов високої напруги, великого струму та-високої{7}}частоти.

 

З безперервною модернізацією силових модулів у нових енерготранспортних засобах постійно зростають вимоги до ефективності розсіювання тепла та надійності упаковки модулів IGBT. Керамічні мідні -підкладки, як важливий матеріал для упаковки силових напівпровідників, мають основні переваги поєднання високої теплопровідності, високої ізоляції та низьких характеристик теплового розширення. Порівняно з традиційними матеріалами керамічні підкладки з нітриду кремнію та оксиду алюмінію можуть ефективно підвищити стабільність силових пристроїв у середовищах із високими-температурами та зменшити ризик термічної втоми.

 

В даний час металізовані керамічні корпуси для силових напівпровідників широко використовуються в інверторах нових енергетичних автомобілів, зарядних модулях і системах керування двигунами. Завдяки металізації керамічної основи можна досягти надійного зварювання та високо-міцних з’єднань, що ще більше покращує загальну надійність упаковки. Тим часом металізована кераміка для електричних компонентів поступово стає важливим напрямком розвитку для упаковки електронних компонентів у транспортних засобах з новою енергією, особливо демонструючи значні переваги у застосуваннях із високою-напругою, високою-частотою та високою-потужністю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамічні матеріали також відіграють вирішальну роль у сфері високовольтних-контакторів для нових транспортних засобів. Контактори високої-напруги потребують швидкого гасіння дуги під час миттєвого переривання великих струмів, тому потрібні надзвичайно високі стандарти щодо стійкості до високих-температур, герметичності та структурної стабільності матеріалу. Керамічні герметичні порожнини, виготовлені за технологією вакуумної пайки, можуть ефективно покращити ефективність гасіння дуги контактора та термін служби.

 

Наразі високотемпературні металізовані керамічні корпуси реле стали однією з важливих форм упаковки для високовольтних реле постійного струму, зберігаючи стабільну ізоляційну ефективність у середовищі з високою-температурою та високим{3}}тиском. У той же час керамічні компоненти реле з оксиду алюмінію також широко використовуються у внутрішній ізоляційній опорній конструкції реле нових енергетичних транспортних засобів для підвищення загальної безпеки та надійності системи.

 

У системах електроприводу транспортних засобів з новою енергією застосування керамічних кулькових підшипників також швидко зростає. Порівняно з традиційними сталевими підшипниками керамічні кульки мають нижчу щільність, вищу твердість, нижчий коефіцієнт тертя та вищу стійкість до корозії, ефективно зменшуючи зношування та виділення тепла під час високо-швидкісного обертання. Між тим, керамічні матеріали мають природні ізоляційні властивості, які можуть зменшити електрокорозію в підшипниках двигуна та підвищити стабільність систем електроприводу.

 

Особливо у високошвидкісних двигунах гібридні підшипники з керамічними кульками з нітриду кремнію можуть ефективно підвищити ефективність роботи двигуна та зменшити шум і вібрацію. В даний час попит на високонадійні керамічні підшипники в приводних двигунах транспортних засобів з новою енергією продовжує зростати, що стимулює розширення застосування передових керамічних матеріалів у системах електроприводу.

 

Окрім конструкційної кераміки, технологія металізованої кераміки також швидко розвивається в індустрії нових енергетичних автомобілів. Глиноземна металізована кераміка забезпечує надійні зварні з’єднання між керамікою та металами, утворюючи металевий шар на поверхні кераміки з оксиду алюмінію, таким чином задовольняючи вимоги щодо високої повітронепроникності, високої ізоляції та високої -міцності упаковки. Ці матеріали широко використовуються в корпусах реле, корпусах датчиків, силових електронних модулях і системах високої-напруги в автомобілях з новою енергією.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У міру того як вимоги до точності компонентів автомобілів з новою енергією продовжують зростати, ринковий попит на прецизійну металізовану кераміку також зростає. Завдяки процесам прецизійної металізації та технологіям високо{1}}точної обробки можна значно підвищити стабільність і надійність керамічних структурних компонентів. Тим часом точна механічна обробка алюмінієвих керамічних деталей стала ключовим процесом у передовому виробництві кераміки, відповідаючи вимогам щодо мініатюризації та високої -точності складних структурних компонентів.

 

У -системах з’єднання високої напруги для нових транспортних засобів із енергією металізована алюмінієва кераміка для електричних компонентів і металізовані керамічні ізоляційні трубки з металізованими керамічними частинами широко використовуються в ізоляційних з’єднаннях, провідній ізоляції та структурах захисту-від високої напруги. Ці продукти поєднують чудову ізоляцію з механічною міцністю, ефективно підвищуючи безпеку та стабільність систем високої-напруги в транспортних засобах з новою енергією.

 

Крім того, високо-металізовані керамічні компоненти все частіше застосовуються в нових енергосистемах зарядки транспортних засобів, системах накопичення енергії та модулях розподілу електроенергії високої-напруги, щоб відповідати довгостроковим-вимогам стабільної роботи за високих механічних навантажень і складних умов експлуатації.

 

Загалом, передові керамічні матеріали відіграють усе більш важливу роль у ланцюжку індустрії нових енергетичних автомобілів. Від реле високої{1}}напруги та силових модулів IGBT до систем електроприводу та структур з’єднання високої{2}}напруги, керамічні матеріали не лише покращують безпеку, надійність і довговічність нових транспортних засобів, але й стимулюють розвиток транспортних засобів до вищої напруги, меншої ваги та більшої питомої потужності. У майбутньому, з безперервною модернізацією індустрії нових енергетичних транспортних засобів, ринковий попит на високо-керамічні компоненти, такі як EV Relay Alumina Ceramic Housing таВисоковольтний керамічний контактор постійного струмупродовжуватиме розширюватися, а високо-надійні металізовані керамічні матеріали також стануть важливим напрямком розвитку основних компонентів нових транспортних засобів на енергії.