汽車行業(yè)的剎車材料發(fā)展歷程

汽車和高速列車等現(xiàn)代交通工具的剎車材料經(jīng)歷了從石棉材料、半金屬材料、粉末冶金材料到碳碳復合材料和碳陶復合材料的發(fā)展。

軟磁性材料經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段：從傳統(tǒng)的軟磁合金到軟磁鐵氧體材料，至20世紀70年代發(fā)展出了非晶/納米晶軟磁合金；粉末冶金技術(shù)催生新一代高性能軟磁材料金屬軟磁粉芯（MPC），也被稱為軟磁復合材料（SMC）。金屬軟磁粉芯以金屬軟磁粉末為原料，經(jīng)過絕緣包覆、壓制成型和熱處理等工藝制成磁芯元件，改善了金屬軟磁磁導率不夠高的弱點。

SMC是一種新型磁性材料，因其具有高飽和磁感應強度、低損耗的特點，被譽為“第四代”軟磁材料，在高頻電機、大功率高頻開關電源變壓器、高頻大功率儲能電感器等方面具有巨大的應用優(yōu)勢和廣闊的市場前景。電動汽車中，軟磁復合材料可用于主驅(qū)動電機和用于油泵和冷卻泵的電機。伴隨EV/綠色能源轉(zhuǎn)型，電氣電路功率傳輸與控制需求大幅提升，催化軟磁復合材料需求及技術(shù)工藝快速迭代。軟磁復合材料除了在光伏發(fā)電、變頻空調(diào)等磁材應用的傳統(tǒng)優(yōu)勢領域保持較高景氣度，電動汽車、充電樁、儲能等增量應用領域開始進入快速成長期。

當前新能源汽車驅(qū)動電機中較為常見的是交流電機中的永磁同步電機與鼠籠式異步感應電機，其中永磁同步電機在國內(nèi)最為流行，裝車占比達94%。

永磁同步電機采用的釹鐵硼磁性材料具備優(yōu)秀的磁力性能，在充磁后不用增加外部能量，可構(gòu)建較強磁場，同時磁場具有永久特點，無需額外電路進行勵磁（即給導體通電產(chǎn)生磁場），得以維持較小的體積和較輕的重量。在額定功率下，同樣散熱條件和絕緣材料的永磁同步電機的功率密度通常比感應異步電機的功率密度大2倍以上。

碳陶復合剎車材料是20世紀90年代發(fā)展起來的一種由碳纖維的三維氈體或編織體作為增強骨架，碳與碳化硅陶瓷連續(xù)基體的一類新型復合材料。碳陶制動盤與碳陶剎車片組成的制動對偶較有發(fā)展前景。電動化及輕量化趨勢下，碳陶盤能夠達到減重效果，降低里程焦慮。電動汽車與燃油車相比，雖然沒有了發(fā)動機和變速箱，但是增加了電池組，重量相對于燃油車更重，因此新能源車減重任重道遠，碳陶剎車能有效降低懸掛系統(tǒng)以下重量，能更好的地適配新能源車，降低里程焦慮。

來源：中國粉體網(wǎng)