汽车智能座舱展|能源汽车崛起：陶瓷材料如何成为产业新支柱？

在新能源汽车的核心电机驱动中，采用SiC MOSFET器件比传统Si IGBT带来5%～10%续航提升，未来将会逐步取代Si IGBT。但SiC MOSFET芯片面积小，对散热要求高。陶瓷覆铜板是铜-陶瓷-铜“三明治”结构的复合材料，它具有陶瓷的散热性好、绝缘性高、机械强度高、热膨胀与芯片匹配的特性，又兼有无氧铜电流承载能力强、焊接和键合性能好、热导率高的特性，几乎成为SiC MOSFET在新能源汽车行业主驱应用的必选项。

汽车智能座舱展了解到，氮化硅陶瓷基板具备优异的散热能力和高可靠性，是SiC MOSFET模块的关键封装材料之一。日本京瓷采用活性金属焊接工艺制备出了氮化硅陶瓷覆铜基板，其耐温度循环（-40~125℃）达到5000次，可承载大于300A的电流，已被用于电动汽车、航空航天等行业。

电控技术是衡量新能源节能电动汽车发展水平的重要标志，高压直流陶瓷继电器是电控系统的核心元件。高压直流真空继电器，在由金属与陶瓷封接的真空腔体中，陶瓷绝缘子滑动连接在动触点组件与推动杆之间，使动触点和静触点无论是在导通成断开的任何状态下都与继电器的导磁轭铁板、铁芯等零件构成的磁路系统保持良好的电绝缘，从而保证了继电器在切换直流高电压负载时的断弧能力，电弧是汽车自燃的主要原因。只有采用“无弧”接通分断的继电器产品，才是从根本上解决“自燃”问题的良方。

目前，在国际上高压直流继电器只有日本松下、美国TE公司及韩国知名公司可以生产，产品售价较高。国内企业在高压继电器的研发、生产尚处于起步阶段。熔断器是对电路进行过电流保护的器件。工作时，熔断器串接在电路中，负载电流流经熔断器。当电路发生短路或过载，过电流的热效应使熔体熔化、气化产生断口，断口产生电弧，熔断器通过熄灭电弧切断故障电路，起到电路保护的作用。

汽车智能座舱展了解到，汽车用熔断器分为低压和高压两部分，高压保护主要适用于新能源汽车，应用电压一般为 60VDC-1500VDC，主要是电力熔断器（新能源汽车高压熔断器）对主回路和辅助回路进行保护。随着新能源车市进入后补贴时代，个人消费需求推动新能源车的高压平台化，快充、电机、功率器件等高压行业对于安全的要求不可忽视，熔断器在稳定性以及过流反应中的快速分断能力将在新能源车快速增长下保持需求的高速提升。

汽车智能座舱展了解到，片式多层陶瓷电容（MLCC）被称为“电子工业大米”，是全球用量较大的被动电子元件之一，几乎所有消费电子都要用到MLCC元器件。与传统车相比，电动车的电子化水平有大幅提升，从新增的电控、电池管理系统，从影音娱乐系统到 ADAS 系统到完全自动驾驶系统等等，汽车电子化水平的提升极大地促进了车用 MLCC 的增长。

新能源汽车中，陶瓷轴承的应用成为一种趋势。新能源汽车对汽车轴承提出了更多新要求，电机轴承相比传统轴承转速高，需要密度更低、相对更耐磨的材料；同时由于电机的交变电流引起周围电磁场变化，需要更好的绝缘性减小轴承放电产生的电腐蚀；第三，要求轴承球表面更光滑，较少磨损。陶瓷球具有低密度、高硬度、耐摩擦等特点，适宜高速旋转工况，在高温强磁高真空等，陶瓷球具有不可替代性。

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