欢迎访问潇洒职业培训学校官网
昌平模具资讯 昌平机械资讯

昌平放量元年何时来到,碳陶制动盘遇上轻量化的好时代?

2023-04-23 09:27:42 15098

金博股份公告,近日收到比亚迪开发定点通知书,公司将为后者开发、供应碳陶制动盘等产品。

金博股份刚刚宣布,获广汽埃安选作其定点供应商,为后者开发和供应碳陶制动盘(非选配)。

再将时间向前推,另一家碳碳复合材料厂商天宜上佳年初公告,拟定增募资不超过23.69亿元,其中13.19亿元就计划投入高性能碳陶制动盘产业化建设项目。

那么,刹车盘对于汽车来说意味着什么呢?碳陶制动盘的优势何在?何时将迎来放量元年?

刹车盘是刹车系统核心部件

汽车制动系统是汽车的关键部件,刹车片与刹车盘组成一对摩擦副,通过刹车片对偶件制动达到制动功能。汽车制动 系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶,提高汽车的平均速度等,而在汽车上安装制动装置专门的制动机构,因 此汽车制动系统是汽车的关键部件之一。

以盘式制动器为例,主要制动装置由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管 等部分构成,制动盘是盘式制动器的摩擦偶件,在汽车在行驶过程中,制动盘会跟着轮胎一起转动,通过制动卡钳来 夹住制动盘,起到减速或者停车的作用。

而刹车片是则是安装在制动卡钳内的摩擦片,车主在进行急刹车时,刹车片 就会被挤压到制动盘上,制造出摩擦力,从达到而使车辆减速的目的。刹车制动部件是机动设备与车辆最主要的安全 部件之一,汽车刹车系统的优劣,直接决定着汽车驾乘人员的安全系数,提高安全性能、减少环境污染和噪音污染、 延长使用寿命是刹车材料发展的大趋势。

汽车和高速列车等现代交通工具的刹车材料经历了从石棉材料、半金属材料、粉末冶金材料到碳碳复合材料和碳陶复 合材料的发展。在各类刹车材料中,优良导热性、稳定摩擦系数、耐高温抗冲击、耐磨减磨、质量轻便是制动闸片的 重要发展方向,是抢占未来发展制高点的重点。

碳陶复合刹车材料是 20 世纪 90 年代发展起来的一种以高强度碳纤维 为增强体,以热解碳、碳化硅(SiC)等为基体的多相复合刹车材料,是在碳/碳复合刹车材料的基础上,引入具有优 异抗氧化性能的碳化硅(SiC)陶瓷硬质材料作为基体的一种刹车材料,既保持了碳/碳复合刹车材料密度低、耐高温 的优点,又克服了碳/碳刹车材料静摩擦系数低、湿态衰减大、摩擦寿命不足及环境适应性差等缺点,成为新一代刹 车材料,在汽车和高速列车等现代交通工具的刹车制动领域具有广阔的应用前景。

主流刹车材料主要有三类:金属基刹车盘、碳碳材料刹车盘和碳陶刹车盘。目前广泛用于高速列车、汽车和飞机上的 刹车材料主要是粉末冶金和碳碳复合材料。

然而,粉末冶金刹车材料存在高温容易粘结、摩擦性能易衰退、高温强度 下降显著、抗热震能力差、使用寿命短等缺点;而碳碳刹车材料存在静态和湿态摩擦系数低(湿态相对干态衰减约 50%)、热库体积大、生产周期长(约 1200h)及生产成本高等问题,制约了其进一步发展及应用。碳陶刹车盘结合 了碳纤维和多晶碳化硅这两者的物理特性。同时由于较轻的重量、良好的硬度、高压和高温条件下的稳定性、抗热冲 击性和同韧性剪切断裂特性等特点不但延长了刹车盘的使用寿命,并且避免了因负载而产生的所有问题。

碳陶制动盘是什么?

碳陶制动盘也称为碳陶刹车盘,是电动车未来关键减重零部件。

目前碳陶瓷制动可加入空心陶瓷微珠可制作新一代飞机刹车制动盘,其中碳陶瓷刹车其实并没有真的加入陶瓷,而是在碳纤维的基础之上再加入陶瓷微珠,其中陶瓷微珠含有硅元素,这种元素在高温和高压的情况下会跟元素发生化学反应生产碳化硅,所以称之为碳陶。

电动车悬挂系统以下每减轻1kg,相当于悬挂系统以上减少5kg的效果;相较灰铸铁制动盘,一对380mm尺寸的碳陶盘在重量上约轻20kg——相当于在汽车悬挂系统达到减重100kg的效果。

而纯电动汽车重量每降低10kg,续航里程可增加2.5km,因此东吴证券预计,碳陶制动盘有望提高25km续航里程。

值得一提的是,丰田高端跑车雷克萨斯RCF曾依靠CFRP材料和碳陶制动盘,进行多方面减重70kg,其中22kg由碳陶刹车盘贡献。

除重量优势之外,在各类刹车材料中,碳陶制动盘在耐高温性、使用寿命(长达30万公里)、耐磨性、刹车速度等方面均具备显著优势。

放眼整个新能源汽车行业,在追求轻量化的趋势之下,特斯拉已于2021年推出碳陶制动系统,蔚来、比亚迪等也大规模装配高性能制动系统。

从上文可以看出,轻量化是推动碳陶刹车盘应用的一大因素,而智能化、高端化也有望成为其应用推广的助力。

智能化方面,随着汽车智能化升级,对响应速度、制动距离要求也随之提升。碳陶刹车片可显著提高车辆响应速度、缩短制动距离,有望成为线控制动的最佳执行器件。

高端化方面,招商证券指出,随着汽车价格结构向上迁移,消费者对产品品质追求不断提升,高价格的车更有可能搭载碳陶制动盘。

高生产成本障碍仍存 明年有望迎放量元年

不过,从上文最后“高端化”一点也能看出,碳陶制动盘价格不菲,而生产成本较高便是其大规模应用的主要障碍。

东吴证券指出,目前进口碳陶刹车系统单价约8万元/辆,金博股份可做到1万元/辆,相较灰铸铁制动盘1000-2000元/辆的售价仍较高。其预计,随着规模降本效应显现,未来售价有望降至5000元/辆。

单价降低之后,东吴证券、招商证券均指出,2023年碳陶制动盘便有望迎来放量元年。假设2025年国内/全球碳陶制动盘渗透率分别为20%/18%,则对应国内市场空间超140亿元,全球市场空间超380亿元。

联系我们
客服电话0679-83722215
24小时热线15019229965
联系邮箱
1113692011@qq.com
联系地址横沥校区:广东省东莞市横沥镇新城工业区兴业路121号(潇洒职业培训学院) / 南城校区:广东省东莞市南城街道莞太路南城段1号(智通模具学院)
在线客服
在线客服

微信扫码关注

021643494PKN24.jpg