(來源:中國鋼鐵新聞網(wǎng))
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中國冶金報(bào)社
記者 趙萍 攝影報(bào)道
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圖為會(huì)場(chǎng)
3月26日,在浙江慈溪召開的第四屆非晶電機(jī)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)暨浙江省非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟成立大會(huì)上,廣汽埃安發(fā)布了全球首款搭載非晶電機(jī)的新能源智駕汽車,引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。
會(huì)上,圍繞非晶電機(jī)的性能特性、加工制備工藝、商業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐及未來發(fā)展趨勢(shì)等核心議題,來自非晶電機(jī)上下游相關(guān)領(lǐng)域的科研院所、高等院校、龍頭企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等的專家學(xué)者齊聚一堂,展開了深入研討與經(jīng)驗(yàn)分享,為推動(dòng)非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破與規(guī)模化發(fā)展集智獻(xiàn)力。
材料端——
非晶材料性能優(yōu)異 加工制備難題待攻克
“非晶合金是下一代電機(jī)的重要材料,有著極低的損耗特性與卓越的力學(xué)性能。非晶電機(jī)可實(shí)現(xiàn)大功率小尺寸,且能效表現(xiàn)可達(dá)到極致的99%。新能源汽車搭配上非晶電機(jī)這樣先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),節(jié)能又高效,是一個(gè)趨勢(shì),也是一種時(shí)尚。”中國科學(xué)院院士汪衛(wèi)華在接受《中國冶金報(bào)》記者采訪時(shí)表示,對(duì)非晶電機(jī)的研發(fā),非常有助于中國產(chǎn)品走向世界。
不過,目前在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中,非晶電機(jī)?加工制備與規(guī)模化生產(chǎn)?仍是核心瓶頸,主要體現(xiàn)在疊裝成型工藝、批量一致性控制及成本管控等方面。非晶合金帶材厚度僅為0.02毫米~0.03毫米,對(duì)機(jī)械應(yīng)力極其敏感,傳統(tǒng)沖壓、疊壓工藝無法直接適配。與此同時(shí),非晶電機(jī)鐵心由數(shù)萬層超薄帶材疊裝而成,疊片精度誤差極易導(dǎo)致磁路畸變,進(jìn)而影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出與損耗控制,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精度與穩(wěn)定性提出極高要求。
“如果非晶電機(jī)在?規(guī)模化加工制備與成本管控?上取得突破性進(jìn)展,其應(yīng)用場(chǎng)景將從新能源汽車驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,快速拓展至?人形機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)協(xié)作機(jī)器人執(zhí)行單元、無人飛行器動(dòng)力系統(tǒng)?等高端裝備領(lǐng)域。”試駕完搭載非晶電機(jī)的新能源智駕汽車,汪衛(wèi)華告訴《中國冶金報(bào)》記者,作為一名非晶領(lǐng)域從業(yè)者,看到自己深耕的技術(shù)能落地到國家的新能源汽車上,那種成就感和自豪感難以言表,非常高興。
制備端——
非晶電機(jī)規(guī)模化生產(chǎn)瓶頸正逐步被攻克
作為全球非晶電機(jī)自粘結(jié)鐵心(也作鐵芯)技術(shù)的開創(chuàng)者,寧波鴻達(dá)在打破非晶電機(jī)規(guī)模化生產(chǎn)瓶頸方面,系統(tǒng)性地攻克了材料加工、工藝適配與產(chǎn)業(yè)化落地等多重難題。
寧波鴻達(dá)董事長宋紅杰向《中國冶金報(bào)》記者介紹,經(jīng)過多年深耕,寧波鴻達(dá)系統(tǒng)性攻克多層復(fù)合、自粘結(jié)涂層、皮帶漲緊剪切、精密模具、模塊化交叉疊裝固化等核心制造技術(shù),配套建成CNAS(中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì))認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)了從材料加工到成品檢測(cè)的全鏈條自主可控。其量產(chǎn)的非晶電機(jī)超級(jí)鐵心可實(shí)現(xiàn)鐵損降低60%~80%、能耗降低20%~25%、溫升降低5攝氏度~10攝氏度、效率提升3%~5%,同時(shí)在NVH(噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度)控制、運(yùn)行精度、清潔度及輕量化上表現(xiàn)優(yōu)異,為非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了關(guān)鍵支撐。
他介紹,目前,寧波鴻達(dá)以產(chǎn)業(yè)協(xié)同為核心,主動(dòng)構(gòu)建非晶電機(jī)全鏈條服務(wù)能力,通過標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)與聯(lián)盟協(xié)作推動(dòng)行業(yè)破局。一方面牽頭起草《自粘結(jié)電機(jī)鐵心技術(shù)規(guī)范》等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),為行業(yè)統(tǒng)一質(zhì)量基準(zhǔn)、規(guī)范生產(chǎn)流程提供依據(jù);另一方面積極推動(dòng)成立浙江省非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,整合上下游資源,打通“材料研發(fā)—工藝優(yōu)化—器件量產(chǎn)”的產(chǎn)業(yè)鏈條,加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與規(guī)模化應(yīng)用。
應(yīng)用端——
非晶電機(jī)最高效率突破99%
作為全球首款量產(chǎn)非晶合金電驅(qū)的企業(yè),廣汽埃安有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,夸克電驅(qū)2.0在非晶合金定子、非晶鐵心原理、碳纖維高速轉(zhuǎn)子、高壓SiC(納米碳化硅)材料、電磁算法優(yōu)化等多個(gè)維度實(shí)現(xiàn)了從材料到軟件的系統(tǒng)性創(chuàng)新,大幅優(yōu)化電機(jī)損耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速,電機(jī)功率密度突破17.29千瓦/千克(在1000V平臺(tái)下),電機(jī)最高效率突破99%,整車CLTC(中國輕型汽車測(cè)試循環(huán))工況效率達(dá)到93%,整車能耗降低4%,續(xù)航可提升30千米~50千米。
而非晶合金正是夸克電驅(qū)2.0性能飛躍的關(guān)鍵。中國科學(xué)院院士都有為表示,非晶合金在高頻工況下的能效表現(xiàn)、安全性,均遠(yuǎn)超傳統(tǒng)硅鋼材料,在民用領(lǐng)域具備非常廣闊的應(yīng)用空間與極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
夸克電驅(qū)2.0不僅是“效率之王”,更是安全標(biāo)桿。其安全設(shè)計(jì)貫穿研發(fā)全流程,材料選擇與系統(tǒng)集成均以整車可靠性和用戶安全為核心,通過了ASIL D(汽車安全完整性等級(jí))功能安全與信息安全雙認(rèn)證,構(gòu)建起非晶電機(jī)的完整技術(shù)護(hù)城河,為推動(dòng)非晶合金規(guī)模化應(yīng)用、降低技術(shù)門檻奠定基礎(chǔ)。隨著材料成本的進(jìn)一步優(yōu)化、工藝一致性的提升,非晶電機(jī)將向更高功率密度、更高電壓平臺(tái)演進(jìn),并與AI(人工智能)智能控制、熱管理等技術(shù)深度融合,推動(dòng)電驅(qū)系統(tǒng)全面進(jìn)化。
未來發(fā)展——
“十五五”或迎來技術(shù)突破關(guān)鍵期
“‘十五五’時(shí)期,非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)有望迎來從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化的關(guān)鍵躍遷。”中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)非晶合金材料應(yīng)用分會(huì)秘書長張華向《中國冶金報(bào)》記者介紹,AI算法將加速材料成分篩選與電磁拓?fù)鋬?yōu)化,激光微加工、水射流切割等新工藝減少加工損傷,低空經(jīng)濟(jì)、高端醫(yī)療等新興需求反向倒逼技術(shù)迭代。
他認(rèn)為,“十五五”時(shí)期,非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻堅(jiān)將分為三個(gè)發(fā)展階段。2026年~2027年作為突破期,非晶電機(jī)核心技術(shù)攻關(guān)將按下快進(jìn)鍵,非晶帶材實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng),小批量應(yīng)用場(chǎng)景逐步落地,為產(chǎn)業(yè)規(guī)模化奠定基礎(chǔ)。2028年~2029年作為發(fā)展期,非晶電機(jī)在高端場(chǎng)景的滲透率將突破20%,成為高端動(dòng)力系統(tǒng)的核心選擇。到2030年,“十五五”收官之際,非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)全球市場(chǎng)規(guī)模領(lǐng)跑。
對(duì)此,他指出,產(chǎn)業(yè)界要跳出“單一材料替代”的傳統(tǒng)思維,轉(zhuǎn)向“材料-電磁-結(jié)構(gòu)-工藝-控制”的深度協(xié)同,重點(diǎn)關(guān)注四大應(yīng)用領(lǐng)域。一是新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng),其能效提升可直接轉(zhuǎn)化為續(xù)航增長;二是低空經(jīng)濟(jì)與高端裝備領(lǐng)域,輕量化與高效能的需求與非晶電機(jī)天然契合;三是工業(yè)節(jié)能與智能制造場(chǎng)景,低損耗特性可大幅降低長期運(yùn)行成本;四是精密醫(yī)療與消費(fèi)電子等新興場(chǎng)景,有望拓展應(yīng)用邊界。
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