Prefácio: Atualmente, na indústria automotiva, no contexto de eletrificação, inteligência e atualizações de produtos automotivos, os requisitos de desempenho do sistema de freio estão aumentando gradualmente e os discos de freio de cerâmica de carbono têm vantagens mais óbvias, este artigo falará sobre o disco de freio de cerâmica de carbono indústria.
I. Histórico do Evento
Recentemente, a Azera lançou seu primeiro grande SUV de cinco lugares, o ES7, que utiliza uma estrutura traseira integrada toda em alumínio fundido, sendo a segunda vez que a Azera utiliza tecnologia de fundição sob pressão integrada em seus produtos.Com o desenvolvimento do peso leve e da eletrificação, a tecnologia integrada de fundição sob pressão está sendo procurada por novos fabricantes de automóveis e empresas automotivas tradicionais, e a redução do peso da estrutura do veículo tornou-se, sem dúvida, parte integrante da otimização do design de automóveis modernos.A aplicação de discos de freio carbono-cerâmicos promoverá vigorosamente o processo de redução de peso automotivo, a seguir falaremos sobre esta indústria.
Dois, compreender os discos de freio de carbono-cerâmica
Atualmente, os materiais de freio amplamente utilizados em trens de alta velocidade, automóveis e aeronaves são principalmente metalurgia do pó e materiais compósitos carbono-carbono.No entanto, os materiais de freio de metalurgia do pó têm deficiências, como fácil ligação em alta temperatura, desempenho de fricção fácil de diminuir, declínio significativo da resistência a altas temperaturas, baixa resistência ao choque térmico, vida útil curta, etc .;enquanto os materiais de freio de carbono têm baixo coeficiente de atrito estático e úmido, grande volume de armazenamento de calor, longo ciclo de produção e alto custo de produção, o que restringe seu desenvolvimento e aplicação.
Os discos de freio de carbono-cerâmica combinam as propriedades físicas da fibra de carbono e do carboneto de silício policristalino.Enquanto isso, o peso leve, boa dureza, estabilidade sob alta pressão e alta temperatura, resistência ao choque térmico e características de fratura por cisalhamento da mesma tenacidade não apenas prolongam a vida útil do disco de freio, mas também evitam todos os problemas decorrentes da carga.
Terceiro, a situação atual da indústria
1. O desempenho do disco de freio de cerâmica de carbono é significativamente melhor do que o disco de freio de ferro fundido cinza comum, mas o custo é sua deficiência
Atualmente, os materiais de disco de freio amplamente utilizados são principalmente ferro fundido comum, ferro fundido de baixa liga, aço fundido comum, aço fundido de liga especial, aço forjado de baixa liga e ferro fundido, materiais compósitos de aço fundido (aço forjado), ferro fundido materiais são mais amplamente utilizados.Os materiais de ferro fundido têm um longo ciclo de fabricação, baixa condutividade térmica e são fáceis de produzir trincas térmicas e outras deficiências, portanto, materiais compósitos de carbono e cerâmica de carbono para o desenvolvimento de materiais de freio.
Devido ao alto custo dos materiais compósitos carbono-carbono, usados principalmente para freios de aeronaves, com o desenvolvimento de ferrovias de alta velocidade nos últimos anos, cientistas nacionais e estrangeiros começaram a desenvolver o desenvolvimento de ferrovias de alta velocidade para tornos de fricção compostos de carbono cerâmico , materiais compósitos de cerâmica de carbono são um foco internacional no desenvolvimento de materiais de fricção, a China também está no estágio inicial, discos de freio de cerâmica de carbono no futuro para reduzir o custo do espaço é maior, espera-se que se torne o principal desenvolvimento de freio produtos Espera-se que se torne a principal direção de desenvolvimento de produtos de freio.
2. O custo direto do material dos discos de freio de carbono-cerâmica é relativamente baixo e há um grande espaço para redução de custos em tecnologia e escala.
Em 2021, o custo de uma tonelada dos produtos da série de campo quente da empresa é de 370.000 yuans/ton, uma queda de 20% em relação aos 460.000 yuans/tonelada em 2017, e o custo de fabricação de uma única tonelada é de 11,4 milhões de yuans em 2021, uma queda de 53,8% em relação a 246.800 yuans em 2017, o que representa uma redução significativa de custos técnicos.Em 2021, o índice de custo da matéria-prima é de 52%.Com a expansão da escala, a atualização tecnológica, a melhoria do nível de automação e o declínio do preço da fibra de carbono, há um enorme espaço para redução de custos do produto.O preço atual da pastilha de freio de cerâmica de carbono de peça única é de cerca de 2.500-3.500 yuans, pois com a classe C e o mercado de automóveis de passageiros acima, espera-se que em 2025 o valor da peça única caia para cerca de 1.000-1.200 yuans, cairá para a classe B e acima do mercado de automóveis de passageiros.
Quatro, perspectivas da indústria
1. Os discos de freio de cerâmica de carbono têm mais espaço para substituição doméstica
Devido à complexidade do processo, à dificuldade de produção, ao longo ciclo de produção e outros limites, as empresas nacionais que podem produzir discos cerâmicos de carbono em massa são relativamente poucas.Os principais fornecedores de discos de freio compostos de carbono-cerâmica incluem Brembo (Itália), Surface Transforms Plc (Reino Unido), Fusionbrakes (EUA), etc. Poucas empresas nacionais dominam a tecnologia de preparação de discos de freio compostos de carbono/tau de alto desempenho, e há é um grande espaço para substituição doméstica.
Os principais clientes dos fabricantes estrangeiros de discos de freio de cerâmica de carbono são fabricantes de carros esportivos de alta qualidade e o preço unitário dos produtos é mais alto.Tomemos como exemplo a empresa estrangeira Brembo, o preço do produto de um único disco de carbono cerâmico é superior a 100.000 RMB, enquanto o valor de um único disco de carbono cerâmico doméstico é de cerca de 0,8-12.000 RMB, que tem um desempenho de custo muito alto.Com o avanço tecnológico contínuo das empresas nacionais neste campo e a evolução contínua da tendência de veículos de novas energias “adicionais, de alta qualidade e inteligentes”, espera-se que a taxa de penetração de discos cerâmicos de carbono para veículos de novas energias nacionais continue a aumentar.
2. Os discos de freio de cerâmica de carbono atendem à tendência de redução de peso automotivo
Evidências experimentais mostram que uma redução de 10% no peso do veículo pode aumentar a eficiência do combustível em 6% – -8%;por cada 100 kg de redução na massa do veículo, o consumo de combustível pode ser reduzido em 0,3 – -0,6 litros por 100 km, pelo que a tecnologia leve é a principal direção de desenvolvimento para veículos futuros.
Reduza a massa abaixo do sistema de suspensão com metade do esforço, o disco de freio de cerâmica de carbono é o componente chave para reduzir o peso.Cada redução de 1kg abaixo do sistema de suspensão equivale a uma redução de 5kg acima do sistema de suspensão.Um par de discos de carbono-cerâmica de 380 mm é cerca de 20 kg mais leve que os discos de ferro fundido cinzento, o que equivale a uma redução de 100 kg no peso do sistema de suspensão do carro.Além disso, o carro esportivo de última geração da Toyota, Lexus RCF, passou pelo material CFRP e discos de freio de cerâmica de carbono para reduzir o peso de 70kg em muitos aspectos, dos quais 22kg são contribuídos por discos de freio de cerâmica de carbono, então discos de freio de cerâmica de carbono para o peças-chave da redução de peso do carro.
V. Espaço de Mercado
Substituir o disco de freio original da metalurgia do pó é a tendência inevitável desta indústria: primeiro, o preço da fibra de carbono diminuirá gradualmente para reduzir o custo direto do próprio produto;em segundo lugar, com o aumento da escala de produção e vendas, a otimização do elo do processo, a economia de escala reduzirá o custo do disco de freio cerâmico de carbono;terceiro, a experiência de condução mais segura promoverá a modernização dos produtos da indústria automóvel.Espera-se que 2023 seja o primeiro ano de promoção de discos de freio de cerâmica de carbono.No primeiro ano de promoção dos discos de freio, o mercado interno deverá atingir 7,8 bilhões de yuans em 2025, e o tamanho do mercado interno deverá exceder 20 bilhões de yuans em 2030.
Até 2025, o tamanho do mercado de discos de freio tradicionais de metalurgia do pó será de 90 bilhões de yuans, de acordo com o preço de 1.000 yuans para um único carro e 90 milhões de carros vendidos em todo o mundo, e o mercado interno estará próximo de 30 bilhões de yuans.Com a aceleração da eletrificação, a taxa de penetração dos discos de freio cerâmicos de carbono provavelmente excederá as nossas expectativas.Este é um mercado totalmente novo que se adapta à tendência geral de desenvolvimento da inteligência elétrica e é um avanço de 0-1.E por considerações de segurança automotiva, uma vez que o avanço se torne um ponto de venda para a segurança automotiva, espera-se que a taxa de desenvolvimento exceda as expectativas, e a receita global futura de vendas no mercado deverá se aproximar de 200-300 bilhões de yuans.
Horário da postagem: 03/12/2022