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。
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
石墨烯材料是一种以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:
石墨烯材料是一种以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:
三、石墨烯在汽车智能座椅中的应用分析
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。
石墨烯的导电性 图源:宇航派蒙
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。
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。
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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。
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论坛议题:
序号 | 议题 | 拟邀请嘉宾 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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