(来源:中国钢铁新闻网)

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中国冶金报社

记者 赵萍 摄影报道

图为会场
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3月26日,在浙江慈溪召开的第四届非晶电机技术进步与产业发展研讨会暨浙江省非晶电机产业创新联盟成立大会上,广汽埃安发布了全球首款搭载非晶电机的新能源智驾汽车,引发行业广泛关注。

会上,围绕非晶电机的性能特性、加工制备工艺、商业化应用实践及未来发展趋势等核心议题,来自非晶电机上下游相关领域的科研院所、高等院校、龙头企业、行业协会等的专家学者齐聚一堂,展开了深入研讨与经验分享,为推动非晶电机产业技术突破与规模化发展集智献力。

材料端——

非晶材料性能优异 加工制备难题待攻克

“非晶合金是下一代电机的重要材料,有着极低的损耗特性与卓越的力学性能。非晶电机可实现大功率小尺寸,且能效表现可达到极致的99%。新能源汽车搭配上非晶电机这样先进的驱动系统,节能又高效,是一个趋势,也是一种时尚。”中国科学院院士汪卫华在接受《中国冶金报》记者采访时表示,对非晶电机的研发,非常有助于中国产品走向世界。

不过,目前在产业化应用中,非晶电机‌加工制备与规模化生产‌仍是核心瓶颈,主要体现在叠装成型工艺、批量一致性控制及成本管控等方面。非晶合金带材厚度仅为0.02毫米~0.03毫米,对机械应力极其敏感,传统冲压、叠压工艺无法直接适配。与此同时,非晶电机铁心由数万层超薄带材叠装而成,叠片精度误差极易导致磁路畸变,进而影响电机转矩输出与损耗控制,对生产设备的精度与稳定性提出极高要求。

“如果非晶电机在‌规模化加工制备与成本管控‌上取得突破性进展,其应用场景将从新能源汽车驱动领域,快速拓展至‌人形机器人关节驱动、工业协作机器人执行单元、无人飞行器动力系统‌等高端装备领域。”试驾完搭载非晶电机的新能源智驾汽车,汪卫华告诉《中国冶金报》记者,作为一名非晶领域从业者,看到自己深耕的技术能落地到国家的新能源汽车上,那种成就感和自豪感难以言表,非常高兴。

制备端——

非晶电机规模化生产瓶颈正逐步被攻克

作为全球非晶电机自粘结铁心(也作铁芯)技术的开创者,宁波鸿达在打破非晶电机规模化生产瓶颈方面,系统性地攻克了材料加工、工艺适配与产业化落地等多重难题。

宁波鸿达董事长宋红杰向《中国冶金报》记者介绍,经过多年深耕,宁波鸿达系统性攻克多层复合、自粘结涂层、皮带涨紧剪切、精密模具、模块化交叉叠装固化等核心制造技术,配套建成CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可实验室,实现了从材料加工到成品检测的全链条自主可控。其量产的非晶电机超级铁心可实现铁损降低60%~80%、能耗降低20%~25%、温升降低5摄氏度~10摄氏度、效率提升3%~5%,同时在NVH(噪声、振动与声振粗糙度)控制、运行精度、清洁度及轻量化上表现优异,为非晶电机产业化应用提供了关键支撑。

他介绍,目前,宁波鸿达以产业协同为核心,主动构建非晶电机全链条服务能力,通过标准引领与联盟协作推动行业破局。一方面牵头起草《自粘结电机铁心技术规范》等团体标准,为行业统一质量基准、规范生产流程提供依据;另一方面积极推动成立浙江省非晶电机产业创新联盟,整合上下游资源,打通“材料研发—工艺优化—器件量产”的产业链条,加速技术成果转化与规模化应用。

应用端——

非晶电机最高效率突破99%

作为全球首款量产非晶合金电驱的企业,广汽埃安有关负责人介绍,夸克电驱2.0在非晶合金定子、非晶铁心原理、碳纤维高速转子、高压SiC(纳米碳化硅)材料、电磁算法优化等多个维度实现了从材料到软件的系统性创新,大幅优化电机损耗与电机转速,电机功率密度突破17.29千瓦/千克(在1000V平台下),电机最高效率突破99%,整车CLTC(中国轻型汽车测试循环)工况效率达到93%,整车能耗降低4%,续航可提升30千米~50千米。

而非晶合金正是夸克电驱2.0性能飞跃的关键。中国科学院院士都有为表示,非晶合金在高频工况下的能效表现、安全性,均远超传统硅钢材料,在民用领域具备非常广阔的应用空间与极高的经济价值。

夸克电驱2.0不仅是“效率之王”,更是安全标杆。其安全设计贯穿研发全流程,材料选择与系统集成均以整车可靠性和用户安全为核心,通过了ASIL D(汽车安全完整性等级)功能安全与信息安全双认证,构建起非晶电机的完整技术护城河,为推动非晶合金规模化应用、降低技术门槛奠定基础。随着材料成本的进一步优化、工艺一致性的提升,非晶电机将向更高功率密度、更高电压平台演进,并与AI(人工智能)智能控制、热管理等技术深度融合,推动电驱系统全面进化。

未来发展——

“十五五”或迎来技术突破关键期

“‘十五五’时期,非晶电机产业有望迎来从实验室到工业化的关键跃迁。”中国电器工业协会非晶合金材料应用分会秘书长张华向《中国冶金报》记者介绍,AI算法将加速材料成分筛选与电磁拓扑优化,激光微加工、水射流切割等新工艺减少加工损伤,低空经济、高端医疗等新兴需求反向倒逼技术迭代。

他认为,“十五五”时期,非晶电机产业技术攻坚将分为三个发展阶段。2026年~2027年作为突破期,非晶电机核心技术攻关将按下快进键,非晶带材实现稳定供应,小批量应用场景逐步落地,为产业规模化奠定基础。2028年~2029年作为发展期,非晶电机在高端场景的渗透率将突破20%,成为高端动力系统的核心选择。到2030年,“十五五”收官之际,非晶电机产业有望实现全球市场规模领跑。

对此,他指出,产业界要跳出“单一材料替代”的传统思维,转向“材料-电磁-结构-工艺-控制”的深度协同,重点关注四大应用领域。一是新能源汽车电驱系统,其能效提升可直接转化为续航增长;二是低空经济与高端装备领域,轻量化与高效能的需求与非晶电机天然契合;三是工业节能与智能制造场景,低损耗特性可大幅降低长期运行成本;四是精密医疗与消费电子等新兴场景,有望拓展应用边界。