随着汽车智能化和电动化的不断发展,汽车座椅的设计要求也在不断提升,尤其是在安全、舒适、环保和智能方面。汽车座椅的设计不仅需要遵循人体工程学的规律,确保结构合理,还要考虑到缓解驾驶疲劳、健康检测以及加热通风等功能价值。石墨烯作为一种新型材料,石墨烯具备导电性强、强度高、导热率高、透光率高等性能,并具备发射远红外波的特性。远红外波和人体本身的静态波相同,易于被人体吸收。通过对石墨烯新材料在汽车座椅上的应用研究,明确其在汽车座椅上应用的性能特点和工艺要求,本文将探讨石墨烯的特点、优势及在汽车智能座椅中的应用

石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

别克世纪智能座椅加热功能应用了石墨烯 图源:别克官网


一、石墨烯新材料概述

石墨烯材料是一种碳六环构成的蜂窝结构,是新世纪以来很好的一种轻质材料,具有高强度、高导电性、高导热性、轻质和柔韧性等特点。这些特性使得石墨烯在诸多领域具有广泛的应用前景,如电子、能源、航空航天等。近年来,石墨烯在汽车领域的应用也逐渐受到关注。

石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

石墨烯材料结构图 图源:新华网

二、石墨烯新材料的特点和优势

1、特点:

石墨烯材料是一种碳六环构成的蜂窝结构,是新世纪以来很好的一种轻质材料,在物理和化学结构上石墨烯具有结构稳定、牢固,同时具备轻薄的特性,所以在应用和研究上有着重要的价值。其稳定性在于其原子结构分布一致。使得整个材料在外力作用下保持稳定,在此基础上单层的结构材料更加轻薄。同时石墨烯还具有优越的导电性,内部电子在运动上不受到外围干扰,呈现出导电速度快的优势。在导热方面,基本也和碳材料相同,有着导热速度快的特点。所以在实验新材料和市场应用方面都有着更广阔的前景。

2、优势:

(1)超薄性。在化学气相沉积法和氧化还原法制作石墨烯材料的过程中,通过对制成的石墨烯材料性能进行优化,制作得到的石墨烯片能够呈现出显著的轻薄透光效果。
(2)强韧性。石墨烯材料兼具良好的强韧性和弹性,实验中石墨烯材料的拉伸尺寸能够达到自身实际尺寸的20%左右。
(3)导电性。受到石墨烯材料单层原子结构的影响,电子的运动被限制在这一层平面,从而赋予了石墨烯独特的电学特性。研究发现,将石墨烯材料与电子元件和设备结合使用,可以显著提高电子产品的储电能力。

三、石墨烯在汽车智能座椅中的应用分析

近些年随着石墨烯的广泛应用,在市场上也出现了石墨烯外置汽车加热垫。下面一起跟小编来看看石墨烯在汽车智能座椅上的应用分析吧!

1.智能温控功能


石墨烯具有优异的导热性能,可同时释放5-25um波长红外光波,可应用于汽车智能座椅的温控系统。通过调节石墨烯座椅的电流,实现对座椅温度的快速调节,为驾乘人员提供舒适的乘坐环境。在寒冷的冬季,石墨烯座椅可迅速升温;而在炎热的夏季,又能快速散热,实现四季恒温。目前有诸多车型利用石墨烯这一特点,配备了具有加热功能的智能座椅。


石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

石墨烯加热功能 图源:北汽研发


2.智能健康监测


石墨烯因其优异的导电性,可应用于汽车智能座椅中的健康监测系统和与其理疗功能相结合。通过与人体接触,石墨烯座椅不仅能实时监测驾乘人员的心率、呼吸等生理指标,并在发现异常时及时发出预警以保障安全,还利用其加热垫的远红外波发热特性,在通电后产生波长集中在6~14µm之间的远红外波。这一波长与人体自身产生的远红外波接近,能够引发同频共振,使远红外波更易被人体吸收,从而有效改善血液循环、增强新陈代谢和提高免疫力。


石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

石墨烯的导电性 图源:宇航派蒙


3.增强座椅舒适性和稳定性

石墨烯具有良好的柔韧性和强度,将其应用于汽车座椅面料,可以提高座椅的舒适性和稳定性。在长时间驾驶过程中,石墨烯座椅能够更好地贴合人体曲线,减轻驾驶疲劳。此外,石墨烯座椅的抗压性能也优于传统材料,有效提高了座椅的使用寿命。


石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

高质量薄层石墨烯高导电涂层的柔韧性  图源:苏州格瑞丰


4.抗菌防螨功能


石墨烯具有良好的生物相容性,将其添加到座椅面料中,可有效抑制细菌和螨虫的滋生,为驾乘人员提供健康的乘坐环境。此外,石墨烯座椅还具有自清洁功能,减少座椅清洁保养的频率。


  1. 轻量化设计


石墨烯具有轻质的特点,将其应用于汽车座椅,有助于减轻整车重量,提高新能源汽车的续航里程。同时,轻量化设计也有利于降低能耗,实现节能减排。

四、结论

通过石墨烯在汽车智能座椅上的应用研究,证明了石墨烯的良好性能,可以批量应用到汽车座椅上,具有加热速度快、加热均匀、热转化率高、节能、红外辐射等良好性能。未来,随着石墨烯制备技术的不断成熟和成本的降低,石墨烯座椅有望在新能源汽车市场中广泛应用。石墨烯材料还将为汽车产业带来更多创新可能,给消费者更好的使用体验。

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2 汽车智能座舱中旋转屏、吸顶屏的技术解析 华阳多媒体
3 微电机控制器在智能座舱领域的应用挑战与解决方案 武迪电子
4 电动执行器的低成本解决方案探讨 拟邀中
5 电动部件在智能座舱中的能效优化与用户体验提升 拟邀中
6 汽车零重力座椅技术革新与智能座舱的完美融合 拟邀中
7 智能电动座椅的人体工程学设计与健康促进 拟邀中
8 智能座舱中智能香氛系统的技术挑战、解决方案及健康安全标准 拟邀中
9 智能座舱电动出风口的智能化控制与节能效率 拟邀中
10 智能座舱中微电机传感器的技术革新与成本效益分析 拟邀中
11 微电机齿轮箱的国产替代与技术创新 拟邀中
12 智能座舱中微电机马达的应用与散热难点挑战 拟邀中
13 微电机执行器的芯片控制及算法解决方案 拟邀中
14 激光焊接在智能座舱电动部件中的应用工艺 拟邀中
15 智能座舱电动部件的材料革命--高性能塑料的技术突破 拟邀中
16 智能座舱电动部件的创新注塑解决方案 拟邀中
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原文始发于微信公众号(智能汽车俱乐部):石墨烯新材料在汽车智能座椅中的应用

随着智能座舱场景的不断丰富,乘员在座舱内乘坐的时间日益增加,对乘坐感受、舒适体验提出越来越高的要求,当旅途不再是短暂的将就,如何优化与提升座椅舒适性,成为了当下的重要议题,汽车智能座椅应运而生。 作为直接接触驾驶者和乘员的装置,座椅在用户体验上有着举足轻重的作用,也是区分汽车制造商水平的因素之一。如今的高端座椅融合了各类应用,以实现座椅调节或座椅移动、座椅舒适性(动态靠垫、腰靠、按摩、加热、降温和/或通风、就座辅助以及个性化调节记忆功能)、座椅安全功能、座椅乘员感知(内置多个传感器,可为系统提供反馈信息)。 因承担了额外功能,所以现代座椅模块的复杂性已与车身控制模块相当,在供电、通信、感知、启动和控制以及静态电流等方面也面临着类似的挑战。为尽可能降低管理座椅控制模块的空间需要、功耗和静态电流,功能集成就成为了重要设计因素之一。 因此,智能汽车座椅内部包含众多马达驱动、控制单元,还需对面料选择和人体工学设计进行考虑,技术门槛堪比机器人。 为加强产业链交流,共促行业发展,了解最新产品动态,艾邦特为大家建立了汽车智能座椅产业链交流群,欢迎大家加群交流探讨。

作者 808, ab

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