Analyse des applications clés des matériaux céramiques dans le secteur des véhicules à énergies nouvelles

Alors que les véhicules à énergie nouvelle évoluent rapidement vers une tension plus élevée, une puissance plus élevée et une plus grande intelligence, les matériaux métalliques traditionnels sont confrontés à des défis croissants en termes d'isolation, de résistance aux températures élevées, de résistance à la corrosion et de stabilité à haute -fréquence. Les matériaux céramiques avancés, avec leurs excellentes propriétés d'isolation électrique, leur résistance mécanique, leur stabilité thermique et leur résistance à l'arc, jouent un rôle de plus en plus important dans la chaîne industrielle des véhicules à énergies nouvelles et sont largement utilisés dans les composants de base tels que les relais haute tension, les modules IGBT, les contacteurs haute tension, les systèmes d'entraînement électrique et les composants structurels isolants de précision.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans le système de contrôle électronique-haute tension des véhicules à énergies nouvelles, les relais en céramique sont l'un des composants cruciaux garantissant la sécurité de l'ensemble du véhicule. Les relais traditionnels sont sujets aux arcs électriques, à l'érosion des contacts et aux défauts d'adhésion dans des environnements CC à haute tension -. Cependant, l’utilisation de structures d’isolation en céramique peut améliorer efficacement les capacités d’extinction d’arc et les performances d’isolation électrique. Actuellement, l'industrie utilise largement de la céramique d'alumine à 95 % comme matériau du boîtier du relais, qui possède d'excellentes propriétés d'isolation, de résistance à la chaleur et de stabilité structurelle, répondant aux exigences opérationnelles à long terme-des véhicules à énergie nouvelle dans des conditions de fonctionnement complexes.

 

Dans le domaine des relais haute tension-, les boîtiers en céramique des contacteurs HVDC sont devenus un composant structurel important dans les nouveaux systèmes de commutation haute tension-d'énergie. En interne, ces appareils utilisent généralement une structure scellée sous vide-, utilisant des processus de scellement en céramique et en métal pour créer une cavité scellée très fiable, réduisant efficacement l'impact des arcs électriques sur le système. Parallèlement, les boîtiers en céramique d'alumine EV et les boîtiers de relais en céramique d'alumine EV sont également largement utilisés dans les relais haute tension - et les contacteurs CC haute - tension dans les véhicules à énergie nouvelle pour répondre aux exigences de sécurité d'isolation dans des conditions de commutation haute tension, courant élevé et haute - fréquence.

 

Avec la mise à niveau continue des modules de puissance dans les véhicules à énergie nouvelle, les exigences en matière d'efficacité de dissipation thermique et de fiabilité de l'emballage des modules IGBT augmentent constamment. Les substrats céramiques recouverts de cuivre-, en tant que matériau important pour le boîtier des semi-conducteurs de puissance, présentent les principaux avantages de combiner une conductivité thermique élevée, une isolation élevée et des caractéristiques de faible dilatation thermique. Par rapport aux matériaux traditionnels, les substrats en nitrure de silicium et en céramique d'alumine peuvent améliorer efficacement la stabilité des dispositifs électriques dans des environnements de cyclage à haute -température et réduire le risque de fatigue thermique.

 

Actuellement, les boîtiers en céramique métallisée pour semi-conducteurs de puissance sont largement utilisés dans les onduleurs de véhicules à énergie nouvelle, les modules de charge et les systèmes de commande de moteur. Grâce à la métallisation, le substrat céramique peut réaliser un soudage fiable et des connexions à haute résistance-, améliorant encore la fiabilité globale de l'emballage. Parallèlement, les céramiques métallisées pour composants électriques deviennent progressivement une direction de développement importante pour l'emballage de composants électroniques dans les véhicules à énergie nouvelle, montrant particulièrement des avantages significatifs dans les applications à haute -tension, haute-fréquence et haute-puissance.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans le domaine des contacteurs haute tension-pour véhicules à énergies nouvelles, les matériaux céramiques jouent également un rôle crucial. Les contacteurs haute -tension doivent permettre une extinction rapide de l'arc lorsqu'ils interrompent instantanément des courants importants, ce qui nécessite des normes extrêmement élevées en matière de résistance aux températures élevées-, d'étanchéité à l'air et de stabilité structurelle du matériau. Les cavités scellées en céramique fabriquées à l'aide de la technologie de brasage sous vide peuvent améliorer efficacement l'efficacité d'extinction de l'arc et la durée de vie du contacteur.

 

Actuellement, les boîtiers de relais en céramique métallisée à haute température-sont devenus l'une des formes d'emballage importantes pour les relais CC haute-tension, maintenant des performances d'isolation stables dans des environnements à haute-température et haute-pression. Dans le même temps, les composants en céramique d'alumine des relais sont également largement utilisés dans la structure de support d'isolation interne des relais de véhicules à énergie nouvelle afin d'améliorer la sécurité et la fiabilité globales du système.

 

Dans les systèmes d’entraînement électriques des véhicules à énergies nouvelles, l’application des roulements à billes en céramique connaît également une croissance rapide. Par rapport aux roulements en acier traditionnels, les billes en céramique ont une densité plus faible, une dureté plus élevée, un coefficient de friction plus faible et une résistance à la corrosion plus forte, réduisant ainsi efficacement l'usure et la génération de chaleur lors d'une rotation à vitesse élevée-. Parallèlement, les matériaux céramiques possèdent des propriétés isolantes naturelles, qui peuvent réduire l’électrocorrosion des roulements de moteur et améliorer la stabilité des systèmes d’entraînement électrique.

 

En particulier dans les applications de moteurs à grande vitesse-, les roulements hybrides utilisant des billes en céramique de nitrure de silicium peuvent améliorer efficacement l'efficacité de fonctionnement du moteur et réduire le bruit et les vibrations. Actuellement, la demande de roulements en céramique hautement fiables dans les moteurs d’entraînement des véhicules à énergie nouvelle continue de croître, entraînant l’application croissante de matériaux céramiques avancés dans les systèmes d’entraînement électriques.

 

Outre les céramiques structurelles, la technologie des céramiques métallisées se développe également rapidement dans l’industrie des véhicules à énergies nouvelles. Les céramiques métallisées à l'alumine réalisent des connexions soudées fiables entre la céramique et les métaux en formant une couche métallique à la surface de la céramique à l'alumine, répondant ainsi aux exigences d'étanchéité à l'air élevée, d'isolation élevée et d'emballage à haute résistance. Ces matériaux sont largement utilisés dans les boîtiers de relais, les emballages de capteurs, les modules électroniques de puissance et les systèmes haute tension - dans les véhicules à énergie nouvelle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alors que les exigences de précision pour les composants des véhicules à énergie nouvelle continuent d’augmenter, la demande du marché pour les céramiques métallisées de précision augmente également. Grâce à des processus de métallisation de précision et à des technologies d'usinage de haute-précision, la cohérence et la fiabilité des composants structurels en céramique peuvent être considérablement améliorées. Parallèlement, l'usinage de précision de pièces en céramique d'aluminium est devenu un processus clé dans la fabrication avancée de céramiques, répondant aux exigences de miniaturisation et de haute-précision des composants structurels complexes.

 

Dans les systèmes de connexion haute tension-pour les véhicules à énergie nouvelle, les céramiques d'aluminium métallisées pour les composants électriques et les tubes isolants en céramique métallisée avec des pièces en céramique métallisées sont largement utilisés dans les connexions d'isolation, l'isolation conductrice et les structures de protection haute-tension. Ces produits combinent d'excellentes performances d'isolation avec une résistance mécanique, améliorant efficacement la sécurité et la stabilité des systèmes haute tension-dans les véhicules à énergies nouvelles.

 

De plus, les composants céramiques métallisés à haute résistance sont de plus en plus utilisés dans les systèmes de recharge de véhicules à énergie nouvelle, les systèmes de stockage d'énergie et les modules de distribution d'énergie haute tension pour répondre aux exigences de fonctionnement stable à long terme sous des charges mécaniques élevées et des conditions de fonctionnement complexes.

 

Dans l’ensemble, les matériaux céramiques avancés jouent un rôle de plus en plus important dans la chaîne industrielle des véhicules à énergies nouvelles. Des relais haute tension-et des modules de puissance IGBT aux systèmes d'entraînement électrique et aux structures de connexion haute-tension, les matériaux céramiques améliorent non seulement la sécurité, la fiabilité et la durabilité des véhicules à énergie nouvelle, mais stimulent également le développement de véhicules vers une tension plus élevée, un poids plus léger et une densité de puissance plus élevée. À l'avenir, avec la mise à niveau continue de l'industrie des véhicules à énergie nouvelle, la demande du marché pour des composants céramiques hautes-performances tels que le boîtier en céramique d'alumine de relais EV etContacteur en céramique CC haute tensioncontinuera à se développer, et les matériaux céramiques métallisés-à haute fiabilité deviendront également une direction de développement importante pour les composants de base des véhicules à énergies nouvelles.