Pròleg: actualment, a la indústria de l'automòbil en el context de l'electrificació, la intel·ligència i les actualitzacions de productes d'automoció, els requisits de rendiment del sistema de fre augmenten gradualment i els discos de fre de ceràmica de carboni tenen avantatges més evidents, aquest article parlarà del disc de fre de ceràmica de carboni indústria.
I. Antecedents de l'esdeveniment
Recentment, Azera va llançar el seu primer SUV gran de cinc places, l'ES7, que utilitza un marc posterior integrat d'alumini fos, la segona vegada que Azera utilitza tecnologia de fosa a pressió integrada als seus productes.Amb el desenvolupament del pes lleuger i l'electrificació, els nous fabricants d'automòbils i les companyies d'automòbils tradicionals estan buscant la tecnologia de fosa a pressió integrada, i la lleugeresa de l'estructura del vehicle s'ha convertit, sens dubte, en una part integral de l'optimització del disseny del cotxe modern.L'aplicació de discos de fre de ceràmica de carboni promourà enèrgicament el procés d'alleugeriment de l'automòbil, el següent és parlar d'aquesta indústria.
Dos, entendre els discos de fre de ceràmica de carboni
Actualment, els materials de frens àmpliament utilitzats en trens d'alta velocitat, automòbils i avions són principalment la metal·lúrgia de pols i els materials compostos carboni-carboni.No obstant això, els materials de frens de la metal·lúrgia en pols tenen inconvenients com ara una unió fàcil d'alta temperatura, un rendiment de fricció fàcil de disminuir, una disminució significativa de la resistència a alta temperatura, una baixa resistència al xoc tèrmic, una vida útil curta, etc.;mentre que els materials de frens de carboni de carboni tenen un baix coeficient de fricció estàtic i humit, un gran volum d'emmagatzematge de calor, un cicle de producció llarg i un alt cost de producció, que restringeixen el seu desenvolupament i aplicació posteriors.
Els discos de fre de ceràmica de carboni combinen les propietats físiques tant de la fibra de carboni com del carbur de silici policristalí.Mentrestant, el pes lleuger, la bona duresa, l'estabilitat a alta pressió i alta temperatura, la resistència al xoc tèrmic i les característiques de fractura de cisalla de la mateixa duresa no només prolonguen la vida útil del disc de fre, sinó que també eviten tots els problemes derivats de la càrrega.
En tercer lloc, la situació actual de la indústria
1. El rendiment del disc de fre de ceràmica de carboni és significativament millor que el disc de fre de ferro colat gris normal, però el cost són les seves deficiències
Actualment, els materials del disc de fre àmpliament utilitzats són principalment ferro colat ordinari, ferro colat de baix aliatge, acer fos ordinari, acer fos d'aliatge especial, acer forjat de baix aliatge i ferro colat, materials compostos d'acer fos (acer forjat), ferro colat. els materials són més utilitzats.Els materials de ferro colat tenen un cicle de fabricació llarg, una conductivitat tèrmica baixa i esquerdes tèrmiques fàcils de produir i altres deficiències, de manera que els materials compostos de carboni i ceràmica per al desenvolupament de materials de frens.
A causa de l'elevat cost dels materials compostos de carboni-carboni, utilitzats principalment per als frens d'avions, amb el desenvolupament de ferrocarrils d'alta velocitat en els darrers anys, científics nacionals i estrangers van començar a desenvolupar el desenvolupament de ferrocarrils d'alta velocitat per al vici de fricció compost de ceràmica de carboni. , els materials compostos de ceràmica de carboni són un enfocament internacional en el desenvolupament de materials de fricció, la Xina també ha estat en la fase inicial, els discos de fre de ceràmica de carboni en el futur per reduir el cost de l'espai és més gran, s'espera que es converteixi en el principal desenvolupament del fre productes S'espera que es converteixi en la principal direcció de desenvolupament dels productes de frens.
2. El cost material directe dels discos de fre de ceràmica de carboni és relativament baix i hi ha un gran espai per a la reducció de costos en tecnologia i escala.
El 2021, el cost d'una sola tona dels productes de la sèrie de camp calent de l'empresa és de 370.000 iuans/tona, un 20% menys que els 460.000 iuans/tona el 2017, i el cost de fabricació d'una sola tona és d'11,4 milions de iuans el 2021, un 53,8% menys que 246.800 iuans el 2017, la qual cosa suposa una reducció significativa dels costos tècnics.El 2021, la ràtio de cost de la matèria primera és del 52%.Amb l'ampliació de l'escala, l'actualització de la tecnologia, la millora del nivell d'automatització i la caiguda del preu de la fibra de carboni, hi ha un gran espai per a la reducció de costos del producte.El preu actual de la pastilla de fre de ceràmica de carboni d'una sola peça és d'uns 2500-3500 iuans, ja que amb la classe C i el mercat d'automòbils de passatgers superior, s'espera que el 2025 el valor de la peça individual baixi a uns 1000-1200 iuans, es redueixi. al mercat d'automòbils de classe B i superior.
Quatre, perspectives del sector
1. Els discos de fre de ceràmica de carboni tenen més espai per a la substitució domèstica
A causa de la complexitat del procés, la dificultat de producció, el cicle de producció llarg i altres llindars, les empreses nacionals que poden produir discos ceràmics de carboni en massa són relativament poques.Els principals proveïdors de discos de fre compostos de carboni ceràmic són Brembo (Itàlia), Surface Transforms Plc (Regne Unit), Fusionbrakes (EUA), etc. Poques empreses nacionals han dominat la tecnologia de preparació dels discos de fre compostos de carboni/tau d'alt rendiment, i hi ha és un gran espai per a la substitució domèstica.
Els principals clients dels fabricants de discos de fre de ceràmica de carboni a l'estranger són fabricants d'automòbils esportius de gamma alta i el preu unitari dels productes és més alt.Prengui com a exemple l'empresa ultramar Brembo, el preu del producte d'un sol disc de carboni ceràmic és de més de 100.000 RMB, mentre que el valor d'un sol disc de carboni ceràmic nacional és d'uns 0,8-12.000 RMB, que té un rendiment de cost molt elevat.Amb el continu avenç tecnològic de les empreses nacionals en aquest camp i l'evolució contínua de la tendència dels vehicles d'energia "addicionals, alts i intel·ligents", s'espera que la taxa de penetració dels discos ceràmics de carboni per als vehicles domèstics de nova energia continuï augmentant.
2. Els discos de fre de ceràmica de carboni compleixen la tendència de la lleugeresa de l'automòbil
L'evidència experimental mostra que una reducció del 10% del pes del vehicle pot augmentar l'eficiència del combustible entre un 6% i un -8%;per cada 100 kg de reducció de la massa del vehicle, el consum de combustible es pot reduir entre 0,3 i -0,6 litres per cada 100 km, de manera que la tecnologia lleugera és la direcció de desenvolupament clau per als vehicles futurs.
Reduïu la massa per sota del sistema de suspensió amb la meitat de l'esforç, el disc de fre de ceràmica de carboni és el component clau per reduir el pes.Cada reducció d'1 kg per sota del sistema de suspensió és equivalent a una reducció de 5 kg per sobre del sistema de suspensió.Un parell de discos ceràmics de carboni de mida de 380 mm és uns 20 kg més lleuger que els discos de ferro colat gris, la qual cosa equival a una reducció de pes de 100 kg en el sistema de suspensió del cotxe.A més, el cotxe esportiu de gamma alta de Toyota Lexus RCF ha passat pel material CFRP i els discos de fre de ceràmica de carboni per reduir el pes de 70 kg en molts aspectes, dels quals 22 kg són aportats pels discos de fre de ceràmica de carboni, de manera que els discos de fre de ceràmica de carboni per al parts clau de la reducció de pes del cotxe.
V. Espai de mercat
Substituir el disc de fre de metal·lúrgia en pols original és la tendència inevitable d'aquesta indústria: primer, el preu de la fibra de carboni disminuirà gradualment per reduir el cost directe del propi producte;en segon lloc, amb l'augment de l'escala de producció i vendes, l'optimització de l'enllaç del procés, l'economia d'escala reduirà el cost del disc de fre de ceràmica de carboni;en tercer lloc, l'experiència de conducció més segura promourà la millora dels productes de la indústria de l'automòbil.S'espera que el 2023 sigui el primer any de promoció del disc de fre de ceràmica de carboni.El primer any de promoció del disc de fre, s'espera que el mercat nacional arribi als 7.800 milions de iuans el 2025 i s'espera que la mida del mercat nacional superi els 20.000 milions de iuans el 2030.
L'any 2025, la mida del mercat dels discos de fre de la metal·lúrgia en pols tradicionals serà de 90.000 milions de iuans segons el preu de 1.000 iuans per a un sol cotxe i 90 milions de cotxes venuts a tot el món, i el mercat intern serà de prop de 30.000 milions de iuans.Amb l'acceleració de l'electrificació, la taxa de penetració dels discos de fre de ceràmica de carboni probablement superarà les nostres expectatives.Aquest és un mercat nou que s'adapta a la tendència general del desenvolupament de la intel·ligència elèctrica i és un avenç de 0-1.I per consideracions de seguretat de l'automòbil, una vegada que l'avenç es converteixi en un punt de venda per a la seguretat de l'automòbil, s'espera que el ritme de desenvolupament superi les expectatives i s'espera que els futurs ingressos de vendes globals del mercat s'acostin als 200-300 mil milions de iuans.
Hora de publicació: 03-12-2022