高效、高速、節能優勢明顯
非晶電機在新興戰略領域發展潛力巨大
2026-04-16 01:30:36
本報記者 趙萍
“未來,全球頂尖電機技術的來源在‘材料’,高品質電機製造靠‘工藝’。”
“節能降耗和產品高頻化、小型化是主流發展趨勢。在高速、高頻、高功率密度條件下,非晶電機優勢明顯。”
“隨著新能源汽車、無人機、機器人、航空航天等高新技術產業發展,高效非晶電機應用前景廣闊,市場潛力巨大。”
……
5月16日,在第二屆全國非晶電機技術發展與應用研討會上,與會代表一致認為,新能源汽車、無人機、機器人、AI(人工智能)、智能製造等新興戰略產業對高效、高功率密度、高頻電機有重要需求,在高效、高速、節能方麵有著獨特優勢的非晶電機發展潛力巨大。
與會代表介紹,非晶電機具有損耗低、效率高的特點,在高速、高頻下性能優勢更明顯,且非晶電機功率密度高,可減小體積、節(jie)省(sheng)材(cai)料(liao),降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)材(cai)料(liao)成(cheng)本(ben)和(he)電(dian)機(ji)的(de)其(qi)他(ta)損(sun)耗(hao)。尤(you)其(qi)是(shi)與(yu)傳(chuan)統(tong)矽(gui)鋼(gang)電(dian)機(ji)相(xiang)比(bi),非(fei)晶(jing)電(dian)機(ji)有(you)兩(liang)大(da)明(ming)顯(xian)優(you)勢(shi)。一(yi)是(shi)非(fei)晶(jing)材(cai)料(liao)的(de)電(dian)阻(zu)率(lv)為(wei)矽(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)3倍,厚度僅為矽鋼片的1/10,渦流損耗顯著低於矽鋼片。二是非晶電機的運行效率高達97%,而傳統電機最高為87%。
同時,與會代表還介紹了非晶電機在國內外的研發情況。從國際上看,美國、日本、波蘭、澳大利亞、德(de)國(guo)等(deng)的(de)公(gong)司(si)和(he)高(gao)校(xiao)均(jun)開(kai)展(zhan)了(le)非(fei)晶(jing)電(dian)機(ji)相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu),已(yi)研(yan)發(fa)出(chu)多(duo)款(kuan)樣(yang)機(ji)。從(cong)國(guo)內(nei)來(lai)看(kan),我(wo)國(guo)也(ye)有(you)多(duo)家(jia)研(yan)發(fa)團(tuan)隊(dui)開(kai)展(zhan)了(le)非(fei)晶(jing)電(dian)機(ji)研(yan)究(jiu)和(he)樣(yang)機(ji)研(yan)製(zhi),如(ru)中(zhong)車(che)電(dian)機(ji)、清華大學、北京航空航天大學、北京交通大學等。
隨後,與會代表分享了非晶電機在新能源汽車、無人機、機器人等新興戰略領域的最新應用情況及發展前景。
在新能源汽車領域,廣汽埃安於2023年3月份發布了全球首個納米晶-非晶超效率電機。在此次會議上,該公司代表介紹,納米晶-非(fei)晶(jing)鐵(tie)芯(xin)可(ke)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)鐵(tie)損(sun),極(ji)具(ju)發(fa)展(zhan)潛(qian)力(li)。目(mu)前(qian),非(fei)晶(jing)材(cai)料(liao)已(yi)在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)與(yu)小(xiao)型(xing)高(gao)速(su)電(dian)機(ji)上(shang)大(da)量(liang)使(shi)用(yong),利(li)用(yong)速(su)冷(leng)模(mo)具(ju)製(zhi)備(bei)的(de)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)板(ban)材(cai)可(ke)通(tong)過(guo)普(pu)通(tong)矽(gui)鋼(gang)製(zhi)備(bei)工(gong)藝(yi)軋(zha)製(zhi)成(cheng)0.025毫米的帶材,是目前新能源汽車用電機鐵芯材料厚度的極限。針對非晶電機在實際應用中存在的噪聲問題,他還介紹了3種非晶電機降噪結構。一是提高徑向壓緊力,降低徑向磁致伸縮應變。二是定向優化定轉子結構拓撲。三是優化加工工藝。
feijingdianjizaixinnengyuanpaocheshangdeyingyongyebeishouguanzhu。yuhuidaibiaojieshao,suizhedianjigaopingaosuhua,dingzitiexinsunhaosuizhuansudetigaojijuzengda,daozhidianjidelengquetiaojianehua,shidianjidexiaolv、功率密度等性能受限。而近10年(nian)來(lai),非(fei)晶(jing)材(cai)料(liao)的(de)開(kai)發(fa)和(he)應(ying)用(yong),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)解(jie)決(jue)電(dian)機(ji)高(gao)轉(zhuan)速(su)下(xia)的(de)高(gao)鐵(tie)損(sun)問(wen)題(ti),為(wei)超(chao)高(gao)速(su)電(dian)機(ji)的(de)開(kai)發(fa)打(da)開(kai)了(le)新(xin)的(de)思(si)路(lu)和(he)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。可(ke)以(yi)說(shuo),非(fei)晶(jing)高(gao)頻(pin)高(gao)速(su)電(dian)機(ji)將(jiang)導(dao)致(zhi)新(xin)一(yi)代(dai)電(dian)驅(qu)性(xing)能(neng)極(ji)致(zhi)化(hua)。不(bu)過(guo),目(mu)前(qian)非(fei)晶(jing)鐵(tie)芯(xin)成(cheng)形(xing)方(fang)法(fa)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)切(qie)割(ge)法(fa)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)會(hui)使(shi)得(de)槽(cao)邊(bian)緣(yuan)易(yi)出(chu)現(xian)破(po)損(sun)和(he)毛(mao)刺(ci),導(dao)致(zhi)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)惡(e)化(hua),且(qie)加(jia)工(gong)成(cheng)本(ben)高(gao)。
在低空領域,與會代表介紹了應用非晶電機的智能飛行汽車。該汽車采用自研效率更高、可靠性更強、體積更小的飛行動力電機,最大起飛重量為800千克,可連續飛行超2000米(mi)。非(fei)晶(jing)動(dong)力(li)電(dian)機(ji)成(cheng)為(wei)該(gai)智(zhi)能(neng)飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)高(gao)效(xiao)續(xu)航(hang)的(de)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。不(bu)過(guo),該(gai)智(zhi)能(neng)飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)在(zai)實(shi)驗(yan)中(zhong)發(fa)現(xian)有(you)風(feng)擾(rao)影(ying)響(xiang)。目(mu)前(qian),該(gai)智(zhi)能(neng)飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)已(yi)研(yan)製(zhi)出(chu)第(di)三(san)代(dai)樣(yang)機(ji),在(zai)地(di)麵(mian)狀(zhuang)態(tai)可(ke)搭(da)載(zai)兩(liang)名(ming)駕(jia)駛(shi)員(yuan),可(ke)融(rong)入(ru)目(mu)前(qian)的(de)交(jiao)通(tong)體(ti)係(xi),並(bing)可(ke)在(zai)道(dao)路(lu)上(shang)完(wan)成(cheng)垂(chui)直(zhi)起(qi)降(jiang)。同(tong)時(shi),與(yu)會(hui)代(dai)表(biao)還(hai)介(jie)紹(shao)了(le)非(fei)晶(jing)材(cai)料(liao)應(ying)用(yong)於(yu)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)實(shi)測(ce)結(jie)果(guo),指(zhi)出(chu)非(fei)晶(jing)電(dian)機(ji)鐵(tie)損(sun)消(xiao)耗(hao)低(di)為(wei)最(zui)大(da)優(you)勢(shi),但(dan)此(ci)次(ci)實(shi)測(ce)由(you)於(yu)材(cai)料(liao)的(de)磁(ci)密(mi)過(guo)低(di),並(bing)未(wei)完(wan)全(quan)凸(tu)顯(xian)出(chu)非(fei)晶(jing)電(dian)機(ji)的(de)優(you)勢(shi),下(xia)一(yi)步(bu)將(jiang)在(zai)更(geng)高(gao)頻(pin)驅(qu)動(dong)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)場(chang)域(yu)來(lai)驗(yan)證(zheng)。
此外,與會代表還介紹了非晶電機在機器人高轉矩密度電動關節上的應用情況。非晶電機具有高轉速、低轉矩、tiehaozhanzongsunhaojiaogaodetedian,keyimanzujiqirenzaipaotiaoguochengzhongdegaobaofaxuqiu。buguo,feijingdianjisuiranyouhendayoushi,danjuxianxingyehenmingxian,ruchengbengao、材料易損傷、磁飽和點較低等。該代表指出,非晶材料的飽和磁感應強度普遍在約1.5T(特斯拉),最新研究實現了1.8T,但與實際需求強度還有較大差距。
對非晶電機未來發展趨勢,中國電器工業協會非晶合金應用分會秘書長張華認為,當前,政策導向、市場需求、技術工藝、材料發展等均有利於非晶電機產業發展,非晶電機發展進入“提檔加速”期,將為推動新質生產力發展做出積極貢獻。但同時,也應該注意將基礎研究、應ying用yong研yan究jiu與yu產chan業ye發fa展zhan有you機ji結jie合he起qi來lai,根gen據ju非fei晶jing合he金jin材cai料liao特te性xing建jian模mo設she計ji,避bi免mian做zuo材cai料liao簡jian單dan替ti代dai。此ci外wai,還hai要yao遵zun循xun發fa展zhan規gui律lv,注zhu重zhong知zhi識shi產chan權quan保bao護hu,努nu力li把ba高gao門men檻kan產chan品pin做zuo成cheng高gao競jing爭zheng力li產chan業ye。
《中國冶金報》(2024年05月29日 03版三版)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:宋玉錚
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