如今的汽车工业,正朝着电动化、智能化、轻量化的方向加速迈进。从续航更长的电动车到更智能的驾驶辅助系统,每一项技术突破都离不开材料的革新。溅射靶材这种能通过物理气相沉积技术制备高精度薄膜的材料,此前在航空航天领域大放异彩,如今也逐渐走进汽车制造的核心环节。它不像发动机、电池那样是汽车的 “显眼部件”,却能在提升汽车性能、优化制造工艺上发挥关键作用,为汽车工业的转型升级注入新活力,其应用潜力正随着行业需求的增长不断释放。
一、溅射靶材在汽车行业的应用潜力:覆盖三大核心环节
随着消费者对汽车安全性、节能性、智能化要求的提高,溅射靶材的应用场景从单一防护向多领域拓展,具体可分为车身与零部件、汽车电子、新能源汽车三大核心环节。
1. 车身与零部件:解决 “锈蚀” 与 “磨损” 两大痛点
• 防锈防护:汽车车身、底盘长期暴露在恶劣环境中,锌铝溅射靶材制备的涂层,防锈性能比传统电镀层提升 30% 以上,可延长车身使用寿命 5-8 年,目前已在高端车型底盘部件应用,用户反馈多年后底盘无明显锈蚀。
• 耐磨强化:发动机舱内零部件(如气门)需承受高温与磨损,铬钼溅射靶材涂层能将部件耐磨性提升 25%,减少摩擦损耗,间接降低油耗。
2. 汽车电子:支撑智能系统 “稳定运行”
智能化依赖车载雷达、传感器等电子设备,溅射靶材通过制备高精度薄膜保障设备性能:
• 雷达信号优化:车载雷达天线模块采用铜、银溅射靶材薄膜,信号传输效率提升 10%-15%,减少衰减,确保暴雨、浓雾等复杂路况下的探测精度。
• 传感器灵敏度提升:传感器芯片用铟锡氧化物(ITO)溅射靶材薄膜,兼具高透光性与导电性,能更灵敏捕捉外界信息,为自动驾驶提供可靠数据。
3. 新能源汽车:突破 “续航” 与 “稳定” 核心瓶颈
新能源汽车的电池与电机性能决定车辆竞争力,溅射靶材在此领域的应用可针对性优化:
• 电池续航提升:镍钴锰溅射靶材制备的电池正极薄膜,能提高电池能量密度,使电动车续航增加 50-100 公里。
• 电机稳定保障:溅射靶材制备的电机绝缘涂层,可提升耐高温性能,避免电机长时间高负荷运转时出现过热故障,目前已有车企试点应用,稳定性显著提升。
二、溅射靶材对汽车性能的直接影响:实现三大维度升级
溅射靶材并非 “辅助材料”,而是直接作用于汽车安全、节能、耐用性三大核心性能指标,推动车辆全面优化。
1. 安全性升级:从 “部件防护” 到 “乘员保护”
• 部件安全:车身防锈涂层减少部件老化引发的安全隐患,如底盘锈蚀导致的结构强度下降。
• 乘员安全:银、金溅射靶材制备的车窗隔热膜,不仅阻挡 90% 以上紫外线和红外线,还能提升玻璃抗冲击性 —— 普通玻璃破碎后产生尖锐碎片,涂覆薄膜后碎片粘连,碰撞测试中乘员舱玻璃相关伤害指数降低 18%。
2. 节能性升级:通过 “减重” 与 “降损耗” 双路径实现
• 减重节能:铝、镁溅射靶材制备的轻质合金部件,比传统钢材轻 30%-40%,一辆轿车减重 100 公斤,百公里油耗可降 0.3-0.5 升,电动车续航增加 20-30 公里。
• 降损耗节能:发动机、传动系统的耐磨涂层,减少机械摩擦损耗,动力传递效率提升 5%-8%,进一步降低能耗。
3. 耐用性升级:延长零部件更换周期,降低维护成本
传统零部件易因磨损、老化需频繁更换,溅射靶材涂层可大幅延长寿命:如传统刹车片 3-5 万公里需更换,采用碳化钨溅射靶材涂层的刹车片,使用寿命延长至 8-10 万公里,既减少车主维护支出,也降低零部件报废量,符合环保趋势。
三、汽车制造中应用溅射靶材:直面两大挑战,把握三大机遇
溅射靶材在汽车行业的落地虽有前景,但需突破现实障碍,同时也可借助行业趋势抓住发展机会。
1. 两大核心挑战:成本与工艺适配
• 成本挑战:高端溅射靶材(如铟锡氧化物靶材、稀有金属复合靶材)制备成本比传统材料高 2-3 倍,中低端车型追求性价比,短期难以大规模应用。
• 工艺适配挑战:汽车制造为规模化、高速化生产,而当前溅射镀膜效率较低(如车身部件镀膜速度比传统喷漆慢 1/3);且不同车企零部件规格差异大,靶材定制化需求高,工艺调整难度大。
2. 三大发展机遇:需求、技术、政策三重驱动
• 需求机遇:汽车电动化、智能化渗透率提升,2025 年全球新能源汽车销量预计突破 3000 万辆,对应的电池、电机、电子元件对溅射靶材需求将增长 5 倍以上,市场空间广阔。
• 技术机遇:国内企业通过优化制备工艺(如粉末冶金法),将部分靶材成本降低 20%-25%;连续溅射镀膜设备研发成功,车身部件镀膜效率提升 40%,适配量产节奏。
• 政策机遇:多地政府将高性能溅射靶材纳入 “新材料产业扶持目录”,对研发、应用项目给予补贴,推动技术落地。
四、汽车行业与溅射靶材的未来趋势:三大方向深度融合
随着汽车工业向高阶智能电动化发展,溅射靶材与汽车制造的融合将更深入,呈现三大明确趋势。
1. 靶材性能趋势:从 “单一功能” 向 “多功能化” 升级
为应对汽车复杂场景需求,单一性能靶材将被多功能产品取代:
• 车窗靶材:除隔热、抗冲击外,集成导电功能,支持车窗自动除雾、智能调光。
• 电池靶材:向 “高能量密度 + 快速充电 + 长寿命” 发展,如研发镍基复合靶材,使电池在 - 30℃低温下仍保持 80% 以上容量。
2. 应用场景趋势:从 “核心部件” 向 “全产业链渗透”
当前溅射靶材主要应用于核心部件,未来将拓展至更多细分环节:
• 汽车内饰:钛溅射靶材制备的装饰涂层,替代传统镀铬工艺,提升质感且减少重金属污染。
• 轮胎制造:溅射靶材制备的橡胶增强薄膜,提升轮胎耐磨性、抗老化性,延长使用寿命。
3. 产业模式趋势:从 “被动供应” 向 “协同研发” 转变
为适配汽车定制化需求,车企与靶材企业将建立紧密合作:
• 合作模式:车企开发新车型时,提前与靶材企业沟通零部件性能需求,靶材企业针对性研发定制化靶材与镀膜工艺。
• 合作优势:实现 “材料 - 部件 - 整车” 协同优化,既提升汽车性能,也加快溅射靶材技术产业化落地。