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              汽車(chē)多功能化應用將提升磁性元器件價(jià)值

              發(fā)表時(shí)間:2009-10-14   文章來(lái)源:

                  近年來(lái),中國汽車(chē)電子市場(chǎng)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,帶動(dòng)了對磁性元器件的需求。磁性元器件在汽車(chē)電子中應用十分廣泛,主要應用有以下三個(gè)主要領(lǐng)域:一是傳統電子產(chǎn)品,如汽車(chē)音響、汽車(chē)儀表、汽車(chē)照明等;二是提高汽車(chē)安全性、穩定性、舒適性以及娛樂(lè )性產(chǎn)品,如ABS、安全氣囊、動(dòng)力控制系統、底盤(pán)控制、GPS等;三是節能環(huán)保型電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)系統,如充電器、電機驅動(dòng)裝置。 
                 磁性元器件要求走高
                  由于汽車(chē)運行環(huán)境的惡劣,振動(dòng)大、溫度高等特殊要求,所以給配套的磁性元器件進(jìn)入這行業(yè)設立了一道相當高的門(mén)檻。比如工作溫度,要在-50℃~125℃溫度范圍;振動(dòng)要求磁性材料強度特別高,普通的材料在汽車(chē)強振動(dòng)中很容易斷裂。國內企業(yè)要想獲得發(fā)展,必須要突破這些技術(shù)上的難關(guān),甚至掌握獨立自主的技術(shù)工藝。
                  同時(shí),汽車(chē)電子多功能化應用普及,在汽車(chē)電子配套的軟磁元器件朝著(zhù)高頻化、低損耗、耐高溫、抗干擾性強發(fā)展;永磁元器件朝著(zhù)高磁能積、高矯頑力、高剩磁、寬溫度范圍等趨勢發(fā)展。
                  雖然我國磁性材料產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,取得了很大的進(jìn)步,但主要集中在中低端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。在高端材料的研發(fā)上,尤其是汽車(chē)電子領(lǐng)域,一直落后于國外企業(yè)。有需求就有市場(chǎng),盡管汽車(chē)電子市場(chǎng)門(mén)檻高,但阻擋不了對磁性元件行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的吸引力。目前在磁性材料行業(yè)內,真正有利潤空間的還是在高檔材料領(lǐng)域。 
                 軟磁鐵氧體材料上升最快
                  軟磁鐵氧體作為一種高頻電氣特性?xún)?yōu)良、成本相對低廉、易于加工成不同形狀尺寸產(chǎn)品的電子功能材料,在汽車(chē)電子領(lǐng)域得到了愈來(lái)愈廣泛的應用。如果說(shuō)早期的汽車(chē)應用較多的磁性材料是永磁鐵氧體和永磁合金的話(huà),那么當今汽車(chē)上使用的各種電感器、變壓器、扼流圈、濾波器等,則使軟磁鐵氧體成為需求量上升最快的汽車(chē)電子用磁性材料。目前,汽車(chē)電子所用的軟磁鐵氧體產(chǎn)品,尤其是技術(shù)含量較高的EV、HEV用鐵氧體產(chǎn)品,大多為日本和歐美等先進(jìn)鐵氧體廠(chǎng)家壟斷。
                  軟磁材料在汽車(chē)電子中主要應用于:
                  一、HID即高強度放電式氣體燈,又稱(chēng)氙氣燈,HID車(chē)燈取代鹵素燈是大勢所趨。在其使用的DC-DC變換器中,國外采用高頻低損耗MnZn鐵氧化體系材料。
                  二、EMI抗電磁干擾,F在汽車(chē)普遍采用電子控制單元作為嵌入系統控制車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)電子子系統,所有這些控制單元都由眾多的模塊和元器件構成,在工作時(shí)都很容易受到電磁噪聲(EMI)的干擾。為了確保汽車(chē)電子系統的高可靠性和汽車(chē)的安全性,必須采取有效措施抑制EMI,MnZn系高磁導率軟磁鐵氧體是最適合的材料。
                  三、純電動(dòng)汽車(chē)(EV)是用高能充電電池作為動(dòng)力源驅動(dòng)的汽車(chē),EV電池充電方式分為接觸式和感應式兩種。前者用電纜直接連接EV和充電站。充電站實(shí)際上是一個(gè)軟磁鐵氧體組成的AC-DC變換器,把交流市電轉變?yōu)?00伏左右的直流,向EV電池組充電,其優(yōu)點(diǎn)是構造簡(jiǎn)單,造價(jià)較低,缺點(diǎn)是導線(xiàn)插頭裸露不安全,經(jīng)常拔插會(huì )造成磨損,導致接觸不良,影響充電的效率和可靠性。感應式充電系統克服了接觸式的缺點(diǎn),安全可靠,性能穩定,代表著(zhù)充電技術(shù)的發(fā)展方向。磁性材料采用低損耗功率鐵氧體。
                  四、混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)具有巨大的發(fā)展潛力和十分看好的市場(chǎng)前景。為了實(shí)現復雜的動(dòng)力轉換和傳輸功能,需要使用多件功率轉換用變壓器和扼流圈。為確保在惡劣的環(huán)境下長(cháng)期可靠運行,并保持高的效率,這些變壓器和扼流圈的磁心均采用高性能寬溫低損耗功率鐵氧體材料制。
                 須提升永磁材料性能
                  現在每輛汽車(chē)中有40個(gè)~70個(gè)地方要使用永磁材料,用量約在5公斤,主要如執行器、傳感器、ABS、電機和音響系統。
                  隨著(zhù)汽車(chē)的自動(dòng)化程度舒適度提高,電機的數量也從30只增加到100多只,典型的應用如啟動(dòng)電機、雨刮器電機、發(fā)動(dòng)機冷卻風(fēng)扇電機等。采用永磁電機可幫助汽車(chē)實(shí)現電子控制、剎車(chē)控制、駕駛操作等,使汽車(chē)更加智能化、舒適和安全。未來(lái)的汽車(chē)主驅動(dòng)將更多地利用計算機控制,這要求增加很多小型微電機和傳感器,對永磁元器件開(kāi)拓了新的增長(cháng)點(diǎn)。
                  由于汽車(chē)的工作環(huán)境惡劣,電機用的永磁材料主要是鐵氧體磁體。另外要求磁體性能高,矯頑力至少高于358kA/m,剩磁為430mT。雨刮電機雖然對磁性能要求沒(méi)有啟動(dòng)電機高,但要求高低溫的磁通變化小于5%,而體積要求縮小,需要剩磁值達450mT。這些性能均屬高檔鐵氧體磁體范圍,為進(jìn)一步提高性能,縮小體積,國外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出FB9系列更高性能的磁體。
                  近年來(lái),電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的開(kāi)發(fā)成為新的熱點(diǎn),稀土磁體是電機驅動(dòng)和發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)系統的核心。此電機主要由永磁電機本體、功率電子換向器和轉子位置傳感器等組成,特點(diǎn)是軸向厚度尺寸小、重量輕、輸出功率大、效率高,集電動(dòng)、發(fā)電機及制動(dòng)功能于一體,并能頻繁地進(jìn)行電動(dòng)和發(fā)電的可逆工作。  
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