จานเบรกคาร์บอนเซรามิกซึ่งได้รับประโยชน์จากวัสดุน้ำหนักเบาสำหรับยานยนต์จะเปิดตัวในปีแรก

คำนำ: ปัจจุบัน ในอุตสาหกรรมยานยนต์ในบริบทของการใช้พลังงานไฟฟ้า สติปัญญา และการอัพเกรดผลิตภัณฑ์ยานยนต์ ความต้องการประสิทธิภาพของระบบเบรกจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนมากขึ้น บทความนี้จะพูดถึงดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิก อุตสาหกรรม.
I. ความเป็นมาของกิจกรรม
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Azera ได้เปิดตัว SUV ขนาดใหญ่ห้าที่นั่งคันแรก ES7 ซึ่งใช้เฟรมด้านหลังอะลูมิเนียมหล่อทั้งหมดแบบบูรณาการ เป็นครั้งที่สองที่ Azera ใช้เทคโนโลยีการหล่อแบบในตัวในผลิตภัณฑ์ของตนด้วยการพัฒนาน้ำหนักเบาและการใช้พลังงานไฟฟ้า เทคโนโลยีการหล่อแบบผสมผสานจึงเป็นที่ต้องการของผู้ผลิตรถยนต์ใหม่และบริษัทรถยนต์แบบดั้งเดิม และการมีน้ำหนักเบาของโครงสร้างยานพาหนะได้กลายเป็นส่วนสำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบรถยนต์สมัยใหม่อย่างไม่ต้องสงสัยการใช้ดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกจะส่งเสริมกระบวนการลดน้ำหนักของยานยนต์อย่างจริงจัง ต่อไปนี้จะพูดถึงอุตสาหกรรมนี้
สอง ทำความเข้าใจกับดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิก
ปัจจุบัน วัสดุเบรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถไฟความเร็วสูง รถยนต์ และเครื่องบินส่วนใหญ่เป็นโลหะผงและวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน-คาร์บอนอย่างไรก็ตาม วัสดุเบรกโลหะผสมผงมีข้อบกพร่อง เช่น การยึดเกาะที่อุณหภูมิสูงง่าย ประสิทธิภาพการเสียดสีลดลงง่าย ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงลดลงอย่างมาก ความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนต่ำ อายุการใช้งานสั้น ฯลฯในขณะที่วัสดุคาร์บอนเบรกคาร์บอนมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบสถิตและเปียกต่ำ ปริมาณการกักเก็บความร้อนจำนวนมาก วงจรการผลิตที่ยาวนาน และต้นทุนการผลิตสูง ซึ่งจำกัดการพัฒนาและการใช้งานเพิ่มเติม
จานเบรกคาร์บอนเซรามิกผสมผสานคุณสมบัติทางกายภาพของทั้งคาร์บอนไฟเบอร์และซิลิคอนคาร์ไบด์โพลีคริสตัลไลน์ในขณะเดียวกัน น้ำหนักเบา ความแข็งที่ดี ความมั่นคงภายใต้แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง ความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อนและลักษณะการแตกหักแบบเฉือนของความเหนียวเดียวกันไม่เพียงแต่ยืดอายุการใช้งานของดิสก์เบรก แต่ยังหลีกเลี่ยงปัญหาทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากภาระ
ประการที่สาม สถานการณ์ปัจจุบันของอุตสาหกรรม
1. ประสิทธิภาพของดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกดีกว่าดิสก์เบรกเหล็กหล่อสีเทาธรรมดาอย่างมาก แต่ต้นทุนคือข้อบกพร่อง
ปัจจุบันวัสดุจานเบรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายส่วนใหญ่เป็นเหล็กหล่อธรรมดา เหล็กหล่อโลหะผสมต่ำ เหล็กหล่อธรรมดา เหล็กหล่อโลหะผสมพิเศษ เหล็กหลอมโลหะผสมต่ำ และเหล็กหล่อ วัสดุผสมเหล็กหล่อ (เหล็กหลอม) เหล็กหล่อ วัสดุมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นวัสดุเหล็กหล่อมีวงจรการผลิตที่ยาวนาน มีการนำความร้อนต่ำ และเกิดรอยแตกร้าวจากความร้อนและข้อบกพร่องอื่นๆ ได้ง่าย ดังนั้นวัสดุผสมคาร์บอนและคาร์บอนเซรามิกจึงใช้สำหรับการพัฒนาวัสดุเบรก
เนื่องจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน - คาร์บอนมีราคาสูงซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับเบรกเครื่องบินด้วยการพัฒนาทางรถไฟความเร็วสูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ในประเทศและต่างประเทศเริ่มพัฒนาการพัฒนาทางรถไฟความเร็วสูงสำหรับรองแรงเสียดทานคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิก วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกเป็นจุดสนใจระดับนานาชาติในการพัฒนาวัสดุเสียดสี ประเทศจีนยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกในอนาคตเพื่อลดต้นทุนของพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น คาดว่าจะกลายเป็นการพัฒนาหลักของเบรก ผลิตภัณฑ์ต่างๆ คาดว่าจะกลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของผลิตภัณฑ์เบรก
2. ต้นทุนวัสดุทางตรงของจานเบรกคาร์บอนเซรามิกค่อนข้างต่ำ และมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการลดต้นทุนในด้านเทคโนโลยีและขนาด
ในปี 2021 ต้นทุนตันเดียวของผลิตภัณฑ์ซีรีย์ร้อนของบริษัทอยู่ที่ 370,000 หยวน/ตัน ลดลง 20% จาก 460,000 หยวน/ตันในปี 2560 และต้นทุนการผลิตตันเดียวอยู่ที่ 11.4 ล้านหยวนในปี 2564 ลดลง 53.8% จาก 246,800 หยวนในปี 2560 ซึ่งถือเป็นการลดต้นทุนทางเทคนิคอย่างมีนัยสำคัญในปี 2564 อัตราส่วนต้นทุนวัตถุดิบอยู่ที่ 52%ด้วยการขยายขนาด การอัพเกรดเทคโนโลยี การปรับปรุงระดับระบบอัตโนมัติ และการลดราคาคาร์บอนไฟเบอร์ ทำให้มีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการลดต้นทุนผลิตภัณฑ์ราคาผ้าเบรกคาร์บอนเซรามิกชิ้นเดียวในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 2,500-3,500 หยวน สำหรับคลาส C และสูงกว่าตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคล คาดว่าในปี 2025 มูลค่าชิ้นเดียวคาดว่าจะลดลงเหลือประมาณ 1,000-1,200 หยวน จะลดลง สู่ตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคลระดับ B และสูงกว่า
สี่ แนวโน้มอุตสาหกรรม
1. จานเบรกคาร์บอนเซรามิกมีพื้นที่สำหรับเปลี่ยนในประเทศมากขึ้น
เนื่องจากความซับซ้อนของกระบวนการ ความยากในการผลิต วงจรการผลิตที่ยาวนาน และเกณฑ์อื่นๆ องค์กรในประเทศที่สามารถผลิตแผ่นคาร์บอนเซรามิกจำนวนมากจึงมีค่อนข้างน้อยซัพพลายเออร์หลักของจานเบรกคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิก ได้แก่ Brembo (อิตาลี), Surface Transforms Plc (สหราชอาณาจักร), Fusionbrakes (สหรัฐอเมริกา) ฯลฯ มีองค์กรในประเทศเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่เชี่ยวชาญเทคโนโลยีการเตรียมจานเบรกคาร์บอน/เทาคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง และที่นั่น เป็นพื้นที่ทดแทนภายในประเทศขนาดใหญ่
ลูกค้าหลักของผู้ผลิตดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกในต่างประเทศคือผู้ผลิตรถสปอร์ตระดับไฮเอนด์ และราคาต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ก็สูงกว่ายกตัวอย่างบริษัท Brembo ในต่างประเทศ ราคาผลิตภัณฑ์ของจานคาร์บอนเซรามิกแผ่นเดียวมีมูลค่ามากกว่า 100,000 หยวน ในขณะที่มูลค่าของจานเซรามิกคาร์บอนในประเทศจานเดียวอยู่ที่ประมาณ 0.8-12,000 หยวน ซึ่งมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่สูงมากด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องขององค์กรในประเทศในสาขานี้ และวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของแนวโน้มของยานพาหนะพลังงานใหม่ "เพิ่มเติม สูง อัจฉริยะ" อัตราการเจาะของแผ่นคาร์บอนเซรามิกสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศ คาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
2. จานเบรกคาร์บอนเซรามิกตอบโจทย์เทรนด์น้ำหนักเบาของยานยนต์
หลักฐานการทดลองแสดงให้เห็นว่าการลดน้ำหนักยานพาหนะลง 10% สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้ 6% – -8%;การลดมวลรถยนต์ทุกๆ 100 กก. สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงได้ 0.3 – -0.6 ลิตรต่อ 100 กม. เทคโนโลยีน้ำหนักเบาจึงเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับยานยนต์แห่งอนาคต
ลดมวลที่อยู่ใต้ระบบกันสะเทือนลงโดยใช้แรงเพียงครึ่งเดียว จานเบรกคาร์บอนเซรามิกเป็นองค์ประกอบสำคัญในการลดน้ำหนักการลดต่ำกว่าระบบกันสะเทือนทุกๆ 1 กก. จะเท่ากับการลดลงเหนือระบบกันสะเทือน 5 กก.จานเบรกคาร์บอนเซรามิกขนาด 380 มม. หนึ่งคู่มีน้ำหนักเบากว่าจานเบรกเหล็กหล่อสีเทาประมาณ 20 กก. ซึ่งเทียบเท่ากับการลดน้ำหนักของระบบกันสะเทือนของรถลงได้ 100 กก.นอกจากนี้ Lexus RCF รถสปอร์ตระดับไฮเอนด์ของโตโยต้ายังใช้วัสดุ CFRP และจานเบรกคาร์บอนเซรามิกเพื่อลดน้ำหนักลง 70 กก. ในหลาย ๆ ด้าน โดย 22 กก. มาจากจานเบรกคาร์บอนเซรามิก ดังนั้นจานเบรกคาร์บอนเซรามิกสำหรับ ส่วนสำคัญของการลดน้ำหนักรถ
วี.มาร์เก็ตสเปซ
การเปลี่ยนจานเบรกโลหะผงแบบเดิมเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของอุตสาหกรรมนี้ ประการแรก ราคาของคาร์บอนไฟเบอร์จะค่อยๆ ลดลงเพื่อลดต้นทุนโดยตรงของผลิตภัณฑ์ประการที่สอง ด้วยการเพิ่มขึ้นของขนาดการผลิตและการขาย การเพิ่มประสิทธิภาพของการเชื่อมโยงกระบวนการ การประหยัดจากขนาดจะช่วยลดต้นทุนของดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกประการที่สาม ประสบการณ์การขับขี่ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นจะส่งเสริมการยกระดับผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมยานยนต์ปี 2023 คาดว่าจะเป็นปีแรกของการส่งเสริมดิสก์เบรกคาร์บอนเซรามิกปีแรกของการส่งเสริมดิสก์เบรก ตลาดในประเทศคาดว่าจะสูงถึง 7.8 พันล้านหยวนในปี 2568 และขนาดของตลาดในประเทศคาดว่าจะเกิน 20 พันล้านหยวนในปี 2573
ภายในปี 2568 ขนาดตลาดของดิสก์เบรกโลหะผงแบบดั้งเดิมจะมีมูลค่า 90 พันล้านหยวน ตามราคา 1,000 หยวนสำหรับรถยนต์คันเดียวและขายได้ 90 ล้านคันทั่วโลก และตลาดในประเทศจะมีมูลค่าเกือบ 3 หมื่นล้านหยวนด้วยความเร่งของการใช้พลังงานไฟฟ้า อัตราการแทรกซึมของจานเบรกคาร์บอนเซรามิกน่าจะเกินความคาดหมายของเรานี่คือตลาดใหม่ล่าสุดที่เหมาะกับแนวโน้มทั่วไปของการพัฒนาระบบอัจฉริยะทางไฟฟ้าและเป็นความก้าวหน้าที่ 0-1และสำหรับการพิจารณาด้านความปลอดภัยของยานยนต์ เมื่อความก้าวหน้าจะกลายเป็นจุดขายด้านความปลอดภัยในยานยนต์ อัตราการพัฒนาคาดว่าจะเกินความคาดหมาย และรายได้จากการขายในตลาดโดยรวมในอนาคตคาดว่าจะเข้าใกล้ 200-300 พันล้านหยวน