一代材料，一代產業。在汽車工業中，材料就是一切，材料的革新往往會推動汽車行業的大跨步發展。如今，隨著汽車產業的不斷發展以及人們對汽車環保性、節能性、安全性以及舒適性的要求越來越高，汽車用材料也在不斷地發生變化。
例如，數十年前的汽車，幾乎皆以形形色色的鋼鐵打造。其中只有少數零件采用塑料或木材。然而如今汽車工業在材料應用上卻有很大的轉變，鋁材等輕質新材料大行其道，各種合成材料層出不窮。更輕、更強的材料相繼問世，勢必為汽車的“鐵器時代”劃上句號。
先進陶瓷與金屬材料、高分子材料并稱為“三大固體材料”，具有優異的力學、聲、光、熱、電、生物等特性，在汽車產業中有重要的應用。尤其在如今的電動化浪潮下，汽車的系統設計發生了翻天覆地的變化，各大總成及零部件也在同步變革，先進陶瓷的一小步有可能引領當今汽車工業向前一大步，例如，氮化硅陶瓷基板推動了第三代半導體加速上車，同時氮化硅陶瓷軸承的應用也直接突破了耐久性、高轉速、電腐蝕的限制。
發動機
陶瓷材料具有耐熱、耐磨、耐腐蝕、低密度、強隔熱性多種優點，將陶瓷材料用在制備陶瓷絕熱發動機上，會很好地防止氣缸內部熱能的損失。陶瓷的密度雖然沒有鋁材那么低，但比鋼材要低不少，密度更低意味著發動機可以減輕重量，結合散熱系統簡化所減輕的重量，陶瓷發動機的重量可以做得比金屬發動機更輕巧。其中主要的陶瓷零部件有以下幾種。
1、發動機心
為了提高發動機熱效率、節約能源，可利用陶瓷材料的耐熱、耐磨、耐腐蝕、高彈性模量(低膨脹系數）、低密度、隔熱性好等特點制作陶瓷絕熱發動機心，這樣既可防止汽缸內熱能損失，又簡化了發動機的總體構造，降低了發動機重量。
2、活塞環
活塞環是防止燃燒室內氣體泄漏到曲軸箱的裝置。傳統的活塞環通常使用鑄鐵或鋼質材料制造，但由于高溫和高速旋轉的環境，這些材料容易出現磨損和變形等問題。因此，一些汽車制造商開始采用高性能陶瓷材料制造活塞環，以提高其耐磨和耐高溫性能。
3、陶瓷氣缸套
陶瓷氣缸套可以分成以下的形式：第一種是在汽缸套內表面全部由陶瓷材料覆蓋，日本小松發動機便是一個典型的例子；第二種是僅在制備缸套上圈時用到陶瓷材料；而第三種是將金屬同陶瓷材料進行復合制備，從而將一個全陶瓷缸套制作出來。
4、陶瓷配氣機構
利用陶瓷材料低密度、耐熱和耐磨的特點，用陶瓷材料制造氣門、氣門座、挺柱、氣門彈簧和搖臂，可以減少氣門座的變形和落座時的彈跳，降低噪聲與振動，延長使用壽命。
陶瓷傳感器
在現代汽車上，電子零部件平均在每輛高檔車零部件成本中占有30%的比率，汽車傳感器多達百至數百個，以往安裝在豪華、高檔車或專用車輛上的先進傳感器，現也紛紛落戶在中、低檔車上。
應用于汽車的陶瓷傳感器材料有熱敏陶瓷、氣敏陶瓷、壓電陶瓷、濕敏陶瓷和厚膜力敏陶瓷等。
尾氣處理—蜂窩陶瓷
“雙碳”背景下，我國制定了一系列機動車污染物排放法規，控制標準不斷提升，推動尾氣處理技術路線不斷升級，產品技術規格不斷提高。2021年7月，堪稱全球最嚴排放標準的國六標準正式實施，距離國六實施半年后，我國又印發《“十四五”節能減排綜合工作方案》，提出要全面實施汽車國六排放標準和非道路移動柴油機械國四排放標準，基本淘汰國三及以下排放標準汽車。
蜂窩陶瓷載體是一種具有高目數、大比表面積、高抗壓強度、低熱膨脹系數、優異抗熱沖擊性能的陶瓷載體，常用堇青石和碳化硅材質，廣泛應用于車用尾氣凈化處理的催化轉化器，對汽車排放廢氣中的有害氣體進行催化轉化、固態顆粒物進行過濾攔截，滿足日趨嚴苛的排放法規。
陶瓷涂層
目前陶瓷涂層技術已在汽車及其他許多領域中成功應用，發揮越來越重要的作用，其技術的開發有著非常廣闊的前景。例如熱噴涂納米結構陶瓷涂層具有十分優異的強韌性能、耐磨抗蝕性能和抗熱震性能，可應用于汽車的各種機械零部件。諸如活塞、活塞環、汽缸體、閥桿、液壓支柱、軸瓦、銷子、凸輪、凸桿、渦輪機部件等。
除以上外，傳統汽車上應用特種陶瓷材料制成的元件還有利用陶瓷絕緣性制成的陶瓷加熱器、利用陶瓷高溫高強度制成的轉子、轉化器、熱交換器、發熱元件接頭和渦輪充電機以及燃氣渦輪機上的渦輪葉輪等零部件。
當前，汽車產業進入百年一遇的大變革時期，汽車電動化正成為新的發展潮流和趨勢。電動化浪潮下汽車的各大系統設計均發生了翻天覆地的變化，不僅發動機變速箱等這些大總成正經歷一場變革，其零部件材料及設計的新舊更替也在迅速刷新著整條產業鏈。
目前來看，先進陶瓷材料憑借特殊性能優勢正在加速“上車”。從軸承、剎車片、基板、電容器、繼電器等零部件，到汽車零部件的高效切削加工，先進陶瓷材料的優勢在新能源汽車產業中發揮得淋漓盡致。
陶瓷基板
在電動汽車中，大功率封裝器件在調控汽車速度和儲存-轉換交流和直流上發揮著決定性作用。而高頻率的熱循環對電子封裝的散熱提出了嚴格的要求，同時工作環境的復雜性和多元性需要封裝材料具有較好的抗熱震性和高強度來起到支撐作用。
近年來已經大規模生產、應用較為廣泛的陶瓷基板主要有：Al2O3、BeO、SiC、Si3N4、AlN等。其中氮化硅是國內外公認兼具高導熱、高可靠性等綜合性能最好的陶瓷基板材料。同時，Si3N4陶瓷基板的熱膨脹系數與第3代半導體襯底SiC晶體接近，使其能夠與SiC晶體材料匹配性更穩定。這使Si3N4成為第3代SiC半導體功率器件高導熱基板材料的首選。
陶瓷軸承
電動化浪潮下，軸承作為一個小零部件其設計和供應鏈也在持續變革。業內人士認為電動汽車發展對軸承行業的挑戰主要呈現在以下幾個方面：
首先是高轉速?，F今，新能源汽車對電機轉速提出越來越高的要求，目前比較常見的是20,000-25,000rpm，這對軸承來說是比較苛刻的挑戰，這個挑戰來自耐久性能和極高轉速的限制。與此同時，扁線電機逐步成為技術趨勢，這在功率密度提升的同時，也對軸承的潤滑和發熱都帶來了新的考驗。
其次是低噪音。低噪音振動是電動汽車用戶體驗良好的關鍵，然而電機的高轉速趨勢給整機的NVH帶來了不小的挑戰，而軸承是NVH控制的關鍵因素之一。
再者，電腐蝕問題也在電機發展的過程中如影隨形。在傳統400V電驅系統內，鋼球軸承電腐蝕已經非常普遍；而在800V高壓系統中，隨著SiC基材逆變器被大規模使用，高壓和高開關頻率會進一步加劇電腐蝕的發生。
還有一點是電機輕量化帶來的挑戰。在新的設計中，軸承的使用數量越來越少、設計越來越緊湊，這對軸承的輕量化及耐久性提出了更高要求。
陶瓷材料尤其是氮化硅陶瓷軸承因其材料具有輕量化、高硬度、高強度、低摩擦、高耐熱性、電絕緣性優良以及壽命長等優勢，被認為是制造汽車軸承的最佳材料。
MLCC
片式多層陶瓷電容（MLCC）被稱為“電子工業大米”，是全球用量最大的被動電子元件之一，幾乎所有消費電子都要用到MLCC元器件。
MLCC在傳統的燃油車中也有大量的應用， 但目前，汽車“新四化”（電動化、智能化、網聯化、共享化）正成為新的發展潮流和趨勢，MLCC又找到了更加滋潤的土壤。汽車電動化、智能化和網聯化的功能，都是通過各種電子元器件組成的功能模塊實現的，作為通用的基礎元件，MLCC是使用數量最多的被動元件之一。
電動化程度不同的車型，對MLCC的需求量也有所不同，其中一輛純電動汽車需要MLCC數量可達到18000顆。隨著汽車新四化潮流的不斷深入，車規級MLCC需求日盛。
碳陶剎車片
剎車材料經歷了從石棉材料、半金屬材料、粉末冶金材料到碳碳復合材料和碳陶復合材料的發展。粉末冶金剎車材料存在高溫容易粘結、摩擦性能易衰退，高溫強度下降顯著，抗熱震能力差，使用壽命短等缺點；而C/C剎車材料存在靜態和濕態摩擦系數低（濕態相對干態衰減約50%）、熱庫體積大、抗氧化性能差、生產周期長及生產成本高等問題，制約了其進一步發展及應用。
碳陶復合剎車材料是20世紀90年代發展起來的一種以高強度C纖維為增強體，以熱解C、SiC等為基體的多相復合剎車材料，是在C/C復合剎車材料的基礎上，引入具有優異抗氧化性能的SiC陶瓷硬質材料作為基體的一種剎車材料，其既保持了C/C復合剎車材料密度低、耐高溫的優點，又克服了C/C剎車材料靜摩擦系數低、濕態衰減大、摩擦壽命不足及環境適應性差等缺點，成為新一代剎車材料。
動力電池
1、陶瓷隔膜
鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液以及封裝材料等五部分組成。隔膜是鋰離子電池材料中技術壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中隔膜成本占比甚至達到20%。
在高溫下，傳統隔膜會收縮或熔化，從而引起內部短路，導致火災甚至爆炸。針對這種情況，人們已經采取了多種方法來提高隔膜的熱穩定性，在PP或者PE隔膜上涂覆一層無機陶瓷顆粒被認為是最有效、最經濟的方法。目前常用的陶瓷材料包括α-氧化鋁、勃姆石。
2、電極添加材料
如今越來越多的陶瓷粉體被用于鋰離子電池正極材料，例如，用高純氧化鋁進行表面包覆鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（LiFePO4）、三元材料（Li-Ni-Co-Mn-O）等正極材料能有效提升正極材料的電化學性能。同時，越來越多的鋰電池設計方案開始使用納米復合氧化鋯粉體作為正極添加材料，用以穩定電池性能、增加循環壽命。
陶瓷密封圈
密封圈正是位于電池蓋板之下，用于動力電池蓋板和極柱之間形成密封導電連接，確保電池擁有良好的密封性，阻擋電解液的泄露，為電池內部反應供應良好的密閉環境。同時在電池蓋板下壓時還能起到減壓緩沖用途，保證電池內部組件的正常運行，為電池的壽命和安全供應重要保障。
目前，大多數塑料或玻璃密封圈在壓力用途下，會出現損毀失效，將會影響電池的使用壽命。關于一些特殊性電池顯然達不到其要求，這就需要一些其他材料的新型密封圈，陶瓷材料具有良好的耐酸堿、抗腐蝕，耐高溫等特性使其成為新的選擇，現在陶瓷密封圈也被越來越多的應用于動力鋰電池行業。
陶瓷繼電器
電控技術是衡量新能源節能電動汽車發展水平的重要標志，高壓直流陶瓷繼電器是電控系統的核心元件。高壓直流真空繼電器，在由金屬與陶瓷封接的真空腔體中，陶瓷絕緣子滑動連接在動觸點組件與推動桿之間，使動觸點和靜觸點無論是在導通成斷開的任何狀態下都與繼電器的導磁軛鐵板、鐵芯等零件構成的磁路系統保持良好的電絕緣，從而保證了繼電器在切換直流高電壓負載時的斷弧能力，電弧是汽車自燃的主要原因。只有采用“無弧”接通分斷的繼電器產品，才是從根本上解決“自燃”問題的良方。
目前，在國際上高壓直流繼電器只有日本松下、美國TE公司及韓國知名公司可以生產，產品售價較高。國內企業在高壓繼電器的研發、生產領域尚處于起步階段。
陶瓷熔斷器
熔斷器是對電路進行過電流保護的器件。工作時，熔斷器串接在電路中，負載電流流經熔斷器。當電路發生短路或過載，過電流的熱效應使熔體熔化、氣化產生斷口，斷口產生電弧，熔斷器通過熄滅電弧切斷故障電路，起到電路保護的作用。
汽車用熔斷器分為低壓和高壓兩部分，高壓保護主要適用于新能源汽車，應用電壓一般為 60VDC-1500VDC，主要是電力熔斷器（新能源汽車高壓熔斷器）對主回路和輔助回路進行保護。隨著新能源車市進入后補貼時代，個人消費需求推動新能源車的高壓平臺化，快充、電機、功率器件等高壓領域對于安全的要求不可忽視，熔斷器在穩定性以及過流反應中的快速分斷能力將在新能源車快速增長下保持需求的高速提升。
LED車燈—藍寶石襯底（高純氧化鋁）
2022年，受下游市場消費需求萎縮的影響，傳統 LED 照明市場表現低迷，而車用 LED 市場因新能源汽車拉動逆勢上揚。
LED 襯底是藍寶石材料，藍寶石襯底的優勢主要表現在器件穩定、制備技術成熟、不吸收可見光、透光率較好、價格適中等方面，有資料顯示全球80%的LED企業釆用藍寶石作為襯底材料。制備藍寶石襯底的原料是高純氧化鋁，這種氧化鋁需要具備較高的純度，且原料中的水分含量要求非常低。
球形氧化鋁
在動力電池組裝中，膠粘劑廣泛應用于PACK密封、結構粘接、結構導熱、電池灌封等方面，提供安全防護、輕量化設計、熱管理等功能，為動力電池實現持久、穩定、高效、安全的運行起到了關鍵性作用。電控方面，IGBT模組與冷面之間的剛性界面需涂抹導熱硅脂，減少熱阻隔；在驅動電機內，定子用于產生旋轉磁性，通常采用高導熱膠對定子進行整體灌封。球形氧化鋁作為一種熱界面材料在以上三個方面均有重要應用。
除了上面列舉的陶瓷材料，還有很多陶瓷粉體或制品沒有直接上車，但在汽車零部件的生產中卻發揮著重要作用。例如，在鋰電池正極材料的燒結過程中，推板、匣缽、輥棒等陶瓷窯具必不可少；金屬零部件的切削加工需要陶瓷刀具來完成；另外在汽車鋁合金輪低壓鑄造中，澆口套、澆口杯、流槽、吸液管和除氣桿等關鍵部件均為陶瓷制品，發揮著關鍵作用。
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