新能源汽车的快速普及为陶瓷产业带来了*的发展机遇。据预测,到2025年,我国新能源乘用车市场销量将达到1270万辆,市场渗透率将达到50%,而到2030年,这一数字将增至1830万辆,渗透率提升至60%。在这个趋势下,车用陶瓷部件的需求也将显著增长。
一、氧化铝陶瓷
氧化铝(Al2O3)陶瓷将是其中的一个增长亮点。这种材料在全球范围内主要集中在北美、欧洲以及亚洲的日本、中国等地,特别是以中国为代表的亚洲市场,发展速度超过了全球平均水平。氧化铝陶瓷广泛应用于汽车、电子、机械、化工、医疗等行业,其中在汽车领域的应用占比达到10.3%。
氧化铝陶瓷的重要应用之一是大功率陶瓷继电器。这种继电器是新能源汽车动力电池包与整车用电系统安全连接的核心部件,具有快速动作、小巧体积、高灭弧安全性、高可靠性以及长寿命等特点。2021年,国内大功率陶瓷继电器市场规模约为50.8亿元,预计到2026年将达到98亿元。
此外,氧化铝陶瓷还用于动力电池陶瓷密封圈,其高绝缘、高强度、耐老化、耐腐蚀的特性,通过金属化焊接后能提供优异的气密性,耐高温性能使得使用寿命和安全性大幅提升。据行业专家预测,2021年,动力电池陶瓷密封圈国内市场规模约为726亿元,到2026年将增至约1250亿元。
氧化铝陶瓷因其高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击振动特性,以及宽工作温度范围(-40℃至135℃)和*稳定的测量性能,被用于电容式压力传感器。这些传感器在汽车空调系统和发动机系统中提高能源利用率和安全保护性能方面发挥着重要作用。2020年,国内电容式压力传感器市场规模为190亿元,预计到2026年将增至约311亿元。
大功率汽车熔断器也是氧化铝陶瓷的重要应用领域。由于其防爆性能好、不易开裂,触点总流量超过其他类型熔断器,并且具有良好的散热性能,适合大电流保护的应用。2021年,国内大功率汽车熔断器市场规模达7.5亿元,预计到2026年将增至约11亿元。
二、氮化硅陶瓷
氮化硅(Si3N4 )陶瓷是另一种在汽车领域中重要的陶瓷材料。它以其极高的硬度和化学惰性而著称,特别是热压氮化硅,是世界上*坚硬的物质之一。氮化硅陶瓷在轴承材料、高速电路、大功率器件散热和封装材料等方面有广泛应用,其中在汽车领域的应用占比6.5%。
氮化硅因其*的导热性和高可靠性,被视为高压和大功率IGBT模块的理想陶瓷基板材料。在汽车行业,这一材料因其可靠性和小型化的特点而备受青睐。2021年,AMB陶瓷基板在中国市场的规模达到了6.5亿元人民币,预计到2026年,这一数字将增长至约27.4亿元人民币。
新能源汽车对轴承提出了更高的要求,包括在高转速下降低噪音、耐腐蚀以及轻量化。氮化硅轴承以其轻质、高硬度、高强度、低摩擦系数和高耐热性等特点,完全符合这些要求。预计到2025年,全球氮化硅轴承的市场规模将达到约108亿元人民币。
三、碳化硅陶瓷
碳化硅(SiC)陶瓷在汽车领域的应用前景广阔。例如,碳化硅材料制成的碳陶盘,预计到2025年,其市场规模将达到200亿元人民币。
根据Wolfspeed的预测,2026年碳化硅器件市场规模有望达到89亿美元,碳化硅有望在新能源汽车、工业和能源、射频市场逐步完成对硅基器件的替代。
根据Yole统计数据,2021年全球SiC功率器件市场规模为10.9亿美元,下游汽车电子领域占6.85亿美元。其市场有望高速增长,至2027年达到62.97亿美元,其中汽车电子占49.86亿美元,复合增速高达 40%。
四、压电陶瓷材料
压电陶瓷材料是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料,它除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。
在2020年,压电陶瓷材料在加速度传感器应用领域的全球市场规模达到了144亿元人民币,预计到2026年,中国市场规模将增至约201.6亿元人民币。在压电倒车雷达领域,2020年全球市场规模为293.3亿元人民币,预计到2025年,中国市场规模将约为389.5亿元人民币。