制动排放是指汽车在制动过程中,由制动系统产生的颗粒物和其他污染物排放到环境中。这些排放物主要包括制动器磨损产生的颗粒物(如PM10和PM2.5)、金属颗粒(如铁、铜等)以及因高温分解产生的化学物质。
制动排放主要来源于制动器的磨损。当制动器(如刹车片与刹车盘)在制动过程中发生摩擦时,会产生大量的颗粒物。这些颗粒物会悬浮在空气中,成为空气污染的重要来源。研究显示,制动磨损颗粒物占非尾气排放的16%—55%,其中30%—40%为金属元素。
随着环保要求的提高,制动排放的控制将成为汽车行业的重要课题。未来,汽车制造商可能会更多地采用低排放材料(如无石棉有机物型刹车片)和新型制动技术,以减少制动排放。同时,相关法规和测试标准的完善也将推动行业向更环保的方向发展。
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政策法规推动技术创新
随着全球对环境保护的重视,各国政府纷纷出台严格的排放法规,如欧七标准首次对制动颗粒物排放提出明确限制,要求每公里排放量不超过7毫克,并计划到2035年进一步降低至3毫克。这些法规促使汽车制造商和制动系统供应商加大研发投入,开发低排放的制动材料和技术,例如碳陶瓷制动盘、激光熔覆制动盘等。政策的推动不仅提升了行业技术水平,还为相关企业带来了新的市场机遇。
新能源汽车带来的新需求
新能源汽车的快速发展为制动排放市场带来了新的增长点。电动汽车和混合动力汽车通过再生制动技术,可以将制动过程中产生的能量回收并转化为电能,从而减少对传统制动系统的依赖,降低制动颗粒物排放。此外,新能源汽车对制动系统的要求更高,如更高的能效和环保标准,这推动了制动系统的智能化和电子化发展。
技术升级与成本优化
制动排放的控制技术不断进步,如采用轻量化材料和模块化设计,不仅降低了制动系统的重量,还提升了燃油经济性和车辆性能。同时,通过优化制动器的设计和材料,制动系统的耐用性和可靠性也得到了显著提升。此外,国内自主研发的制动排放测试设备打破了国外垄断,降低了企业的测试成本。
市场增长与国际化机遇
随着全球汽车市场的持续增长,制动系统市场规模也在不断扩大。中国汽车制动系统市场在满足国内需求的同时,凭借性价比优势,逐渐拓展海外市场,尤其是在东南亚和南美等新兴市场。国际化市场的拓展为制动系统企业带来了更广阔的发展空间。
产业链协同与跨界融合
制动排放控制涉及材料科学、机械工程、电子技术等多个领域,推动了产业链的协同发展。例如,制动系统与智能驾驶辅助系统的融合,不仅提升了驾驶安全性,还为汽车电子产业链带来了新的增长点。此外,制动排放测试标准的完善也为行业规范化发展提供了支持。
环保与安全双重效益
减少制动排放不仅有助于改善空气质量,降低对人类健康的危害,还能提升车辆的安全性能。例如,碳制动器相比传统制动器,具有更高的制动性能和更少的颗粒物排放。这种环保与安全的双重效益,使得低排放制动系统在市场上更具竞争力。
制动排放
目前在新能源汽车中的应用
❖ 制动能量回收技术
新能源汽车通过制动能量回收系统(Regenerative Braking System),在制动或滑行过程中将车辆的动能转化为电能,并储存在动力电池中。这一技术不仅提高了能源利用效率,还减少了制动系统因频繁使用而产生的颗粒物排放。例如,在城市交通中,车辆频繁启停,制动能量回收系统可以将约20%的能量回收再利用,显著降低制动系统的磨损和排放。
❖ 线控制动技术的应用
线控制动技术(如IPB和EHB)在新能源汽车中得到广泛应用。这些技术通过电子控制单元实现制动力的精确分配和快速响应,减少了传统液压制动系统的复杂性和排放。例如,智能集成制动系统(IPB)能够与车辆的能源管理系统结合,优化制动力分配,减少制动能量浪费,同时支持自动驾驶功能。
❖ 电子助力器的普及
电子助力器(如iBooster)逐渐取代传统真空助力器,成为新能源汽车制动系统的重要组成部分。这种技术不仅提高了制动效率,还支持能量回收和智能驾驶功能。例如,iBooster通过电控化的方式实现制动助力,减少了机械结构的复杂性,同时具备失效备份功能,提升了制动系统的可靠性和安全性。
❖环保制动材料的使用
新能源汽车的制动系统开始采用环保材料,如新能源油电全兼容制动液,这些材料不仅减少了对环境的污染,还支持循环利用。
❖减少制动系统磨损和排放
通过再生制动技术,新能源汽车减少了机械制动系统的使用频率,降低了刹车片和刹车盘的磨损,从而减少了制动颗粒物的排放。例如,制动能量回收系统在非紧急制动情况下,可以将部分制动力由电机承担,减少机械制动系统的磨损。
❖提升驾驶舒适性和安全性
新能源汽车的制动系统通过智能控制技术,实现了制动过程的平稳性控制,减少了制动时的颠簸感,提升了驾驶舒适性。同时,线控制动系统支持自动驾驶和紧急制动辅助功能,进一步提升了车辆的安全性。
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目前看来制动排放在新能源汽车中的市场前景是广阔的,新能源汽车通过制动能量回收、线控制动技术和环保材料的应用,不仅提高了能源利用效率,还显著减少了制动系统的磨损和颗粒物排放,推动了汽车行业的绿色可持续发展。想了解制动排放的更多解决方案,敬请加入“2025中国制动年会”~
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