Prefacio: En la actualidad, en la industria automotriz, en el contexto de la electrificación, la inteligencia y las actualizaciones de productos automotrices, los requisitos de rendimiento del sistema de frenos están aumentando gradualmente y los discos de freno cerámicos de carbono tienen ventajas más obvias. Este artículo hablará sobre los discos de freno cerámicos de carbono. industria.
I. Antecedentes del evento
Recientemente, Azera lanzó su primer SUV grande de cinco asientos, el ES7, que utiliza un marco trasero integrado totalmente de aluminio, siendo la segunda vez que Azera utiliza tecnología de fundición a presión integrada en sus productos.Con el desarrollo del peso ligero y la electrificación, los nuevos fabricantes de automóviles y las empresas de automóviles tradicionales buscan la tecnología integrada de fundición a presión, y el aligeramiento de la estructura del vehículo se ha convertido sin duda en una parte integral de la optimización del diseño de los automóviles modernos.La aplicación de discos de freno cerámicos de carbono promoverá vigorosamente el proceso de aligeramiento del automóvil; a continuación se hablará de esta industria.
Dos, entender los discos de freno cerámicos de carbono
En la actualidad, los materiales de frenos ampliamente utilizados en trenes de alta velocidad, automóviles y aviones son principalmente pulvimetalurgia y materiales compuestos de carbono-carbono.Sin embargo, los materiales de frenos de pulvimetalurgia tienen desventajas como una fácil unión a altas temperaturas, un rendimiento de fricción fácil de disminuir, una disminución significativa de la resistencia a altas temperaturas, poca resistencia al choque térmico, una vida útil corta, etc.;mientras que los materiales de frenos de carbono tienen un bajo coeficiente de fricción estático y en estado húmedo, un gran volumen de almacenamiento de calor, un ciclo de producción largo y un alto costo de producción, lo que restringe su desarrollo y aplicación posteriores.
Los discos de freno cerámicos de carbono combinan las propiedades físicas de la fibra de carbono y del carburo de silicio policristalino.Mientras tanto, el peso ligero, la buena dureza, la estabilidad bajo alta presión y alta temperatura, la resistencia al choque térmico y las características de fractura por cizallamiento de la misma tenacidad no solo prolongan la vida útil del disco de freno, sino que también evitan todos los problemas derivados de la carga.
En tercer lugar, la situación actual de la industria.
1. El rendimiento del disco de freno cerámico de carbono es significativamente mejor que el del disco de freno de hierro fundido gris ordinario, pero el costo es su desventaja.
En la actualidad, los materiales de disco de freno más utilizados son principalmente hierro fundido ordinario, hierro fundido de baja aleación, acero fundido ordinario, acero fundido de aleación especial, acero forjado de baja aleación y hierro fundido, materiales compuestos de acero fundido (acero forjado), hierro fundido. Los materiales son más utilizados.Los materiales de hierro fundido tienen un ciclo de fabricación largo, una conductividad térmica deficiente y es fácil producir grietas térmicas y otras deficiencias, por lo que los materiales compuestos de carbono y cerámica de carbono se utilizan en el desarrollo de materiales para frenos.
Debido al alto costo de los materiales compuestos de carbono-carbono, utilizados principalmente para frenos de aviones, con el desarrollo de los ferrocarriles de alta velocidad en los últimos años, los científicos nacionales y extranjeros comenzaron a desarrollar el desarrollo de ferrocarriles de alta velocidad para vicios de fricción compuestos de cerámica de carbono. , los materiales compuestos cerámicos de carbono son un enfoque internacional en el desarrollo de materiales de fricción, China también ha estado en la etapa inicial, los discos de freno cerámicos de carbono en el futuro para reducir el costo del espacio son mayores, se espera que se conviertan en el principal desarrollo de frenos. productos Se espera que se convierta en la principal dirección de desarrollo de productos de frenos.
2. El costo directo del material de los discos de freno cerámicos de carbono es relativamente bajo y existe un gran espacio para la reducción de costos en tecnología y escala.
En 2021, el costo por tonelada de los productos de la serie de campo caliente de la compañía es de 370.000 yuanes/tonelada, un 20% menos que los 460.000 yuanes/tonelada de 2017, y el costo de fabricación por tonelada única es de 11,4 millones de yuanes en 2021, un 53,8% menos que 246.800 yuanes en 2017, lo que supone una importante reducción de costes técnicos.En 2021, el ratio de coste de la materia prima es del 52%.Con la expansión de escala, la actualización de la tecnología, la mejora del nivel de automatización y la caída del precio de la fibra de carbono, existe un enorme espacio para reducir los costos del producto.El precio actual de una sola pieza de las pastillas de freno cerámicas de carbono es de aproximadamente 2500-3500 yuanes, para el mercado de automóviles de pasajeros de clase C y superiores, se espera que en 2025 el valor de una sola pieza baje a aproximadamente 1000-1200 yuanes. al mercado de turismos de clase B y superiores.
Cuarto, perspectivas de la industria.
1. Los discos de freno cerámicos de carbono tienen más espacio para reemplazo nacional
Debido a la complejidad del proceso, la dificultad de producción, el largo ciclo de producción y otros umbrales, las empresas nacionales que pueden producir en masa discos cerámicos de carbono son relativamente pocas.Los principales proveedores de discos de freno compuestos de carbono y cerámica incluyen Brembo (Italia), Surface Transforms Plc (Reino Unido), Fusionbrakes (EE. UU.), etc. Pocas empresas nacionales han dominado la tecnología de preparación de discos de freno compuestos de carbono/tau de alto rendimiento, y hay Hay un gran espacio para la sustitución interna.
Los principales clientes de los fabricantes extranjeros de discos de freno cerámicos de carbono son los fabricantes de automóviles deportivos de alta gama y el precio unitario de los productos es más alto.Tomemos como ejemplo la empresa extranjera Brembo, el precio del producto de un solo disco cerámico de carbono es de más de 100.000 RMB, mientras que el valor de un solo disco cerámico de carbono nacional es de aproximadamente 0,8-12.000 RMB, lo que tiene un rendimiento de costos muy alto.Con el continuo avance tecnológico de las empresas nacionales en este campo y la continua evolución de la tendencia de vehículos de nueva energía "adicionales, de alta calidad e inteligentes", se espera que la tasa de penetración de los discos cerámicos de carbono para vehículos nacionales de nueva energía siga aumentando.
2. Los discos de freno cerámicos de carbono responden a la tendencia de aligerar el peso de los automóviles
La evidencia experimental muestra que una reducción del 10% en el peso del vehículo puede aumentar la eficiencia del combustible entre un 6% y un -8%;Por cada 100 kg de reducción de la masa del vehículo, el consumo de combustible se puede reducir entre 0,3 y -0,6 litros cada 100 km, por lo que la tecnología ligera es la dirección clave del desarrollo de los vehículos del futuro.
Reduzca la masa debajo del sistema de suspensión con la mitad de esfuerzo, el disco de freno cerámico de carbono es el componente clave para reducir el peso.Cada reducción de 1 kg por debajo del sistema de suspensión equivale a una reducción de 5 kg por encima del sistema de suspensión.Un par de discos cerámicos de carbono de 380 mm de tamaño son unos 20 kg más ligeros que los discos de hierro fundido gris, lo que equivale a una reducción de peso de 100 kg en el sistema de suspensión del coche.Además, el auto deportivo de alta gama de Toyota, Lexus RCF, ha pasado por el material CFRP y los discos de freno cerámicos de carbono para reducir el peso de 70 kg en muchos aspectos, de los cuales 22 kg son aportados por los discos de freno cerámicos de carbono, por lo que los discos de freno cerámicos de carbono para el Partes clave de la reducción de peso del coche.
V. Espacio de mercado
Reemplazar el disco de freno original de pulvimetalurgia es la tendencia inevitable de esta industria: primero, el precio de la fibra de carbono disminuirá gradualmente para reducir el costo directo del producto en sí;en segundo lugar, con el aumento de la escala de producción y ventas, la optimización del vínculo del proceso y la economía de escala reducirán el costo de los discos de freno cerámicos de carbono;En tercer lugar, una experiencia de conducción más segura promoverá la mejora de los productos en la industria automotriz.Se espera que 2023 sea el primer año de promoción de los discos de freno cerámicos de carbono.En el primer año de promoción de los discos de freno, se espera que el mercado interno alcance los 7.800 millones de yuanes en 2025, y se espera que el tamaño del mercado interno supere los 20.000 millones de yuanes en 2030.
Para 2025, el tamaño del mercado de los discos de freno tradicionales de pulvimetalurgia será de 90 mil millones de yuanes según el precio de 1000 yuanes por un solo automóvil y 90 millones de automóviles vendidos en todo el mundo, y el mercado interno se acercará a los 30 mil millones de yuanes.Con la aceleración de la electrificación, la tasa de penetración de los discos de freno cerámicos de carbono probablemente superará nuestras expectativas.Se trata de un mercado completamente nuevo que se ajusta a la tendencia general del desarrollo de la inteligencia eléctrica y supone un avance de 0-1.Y en cuanto a las consideraciones de seguridad automotriz, una vez que el avance se convierta en un punto de venta para la seguridad automotriz, se espera que la tasa de desarrollo supere las expectativas y que los futuros ingresos generales por ventas del mercado se acerquen a 200-300 mil millones de yuanes.
Hora de publicación: 03-dic-2022