中國(guó)冶金報(bào)社
記者 趙萍 攝影報(bào)道
圖為會(huì)場(chǎng)
4月17日，來(lái)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)等單位的代表齊聚第三屆非晶電機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)，就非晶電機(jī)性能提升、技術(shù)優(yōu)化、應(yīng)用拓展等分享了最新研究進(jìn)展。尤須注意的是，這次會(huì)議傳遞出重要信號(hào)，在多個(gè)新興領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊的“需求熱”下，業(yè)內(nèi)已深刻認(rèn)識(shí)到，非晶電機(jī)抓住這波重大機(jī)遇的破題之法是攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)、夯實(shí)基礎(chǔ)研究根基。
需求側(cè)——
多領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景加速落地
與會(huì)代表一致認(rèn)為，非晶合金在高速高頻、軸向磁通電機(jī)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯，非晶電機(jī)在低空經(jīng)濟(jì)、新能源汽車、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域均展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，與會(huì)代表介紹，最新數(shù)據(jù)顯示，2023年，中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)5059.5億元，增速達(dá)33.8%。而這其中，低空飛行器的制造和運(yùn)營(yíng)所做貢獻(xiàn)的占比接近55%。低空飛行器對(duì)電機(jī)的要求非常高，而作為eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）的“心臟”，非晶電機(jī)具有鐵芯損耗小、效率高、體積小等優(yōu)勢(shì)，能滿足eVTOL電機(jī)小型化、高頻化發(fā)展要求。可以說(shuō)，作為低空經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)引擎，非晶電機(jī)高效節(jié)能特性與eVTOL對(duì)續(xù)航能力和載重效率的核心需求高度契合，未來(lái)在載人客運(yùn)、觀光旅游等應(yīng)用場(chǎng)景中具有巨大的市場(chǎng)潛力。但目前，國(guó)內(nèi)主流低空飛行器所用到的電機(jī)較依賴國(guó)外，未來(lái)國(guó)產(chǎn)化替代空間非常大。
在新能源汽車領(lǐng)域，隨著該領(lǐng)域?qū)Ω咝А⒏咚佟⒐?jié)能電機(jī)需求的日益增長(zhǎng)，非晶電機(jī)憑借其損耗低、效率高、功率密度大等優(yōu)勢(shì)脫穎而出。由于在高速、高頻下性能優(yōu)勢(shì)更明顯，非晶電機(jī)可以有效降低電機(jī)材料成本和其他損耗，助力新能源汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能，提升續(xù)航約15%以上，為新能源汽車的輕量化、小型化發(fā)展提供了更多可能。盡管非晶電機(jī)當(dāng)前在成本、材料供應(yīng)、設(shè)計(jì)等方面仍面臨挑戰(zhàn)，但隨著政策的支持、技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈的完善，非晶電機(jī)有望在新能源汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)新能源汽車行業(yè)向更高效、更節(jié)能的方向發(fā)展。
此外，在人形機(jī)器人領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)處的電機(jī)需滿足毫秒級(jí)響應(yīng)精度，服務(wù)機(jī)器人的電機(jī)則要在噪音控制、散熱性能等方面實(shí)現(xiàn)突破，非晶材料特性正契合這些要求，也展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
技術(shù)側(cè)——
突破與瓶頸并存
與會(huì)代表介紹，非晶電機(jī)面臨兩大關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，一是非晶電機(jī)大功率化難，輸出功率及扭矩小；二是加工難度大，成為限制非晶電機(jī)應(yīng)用的一大難題。
具體來(lái)看，一方面，非晶電機(jī)大功率化面臨材料與工藝的雙重制約：非晶合金薄帶厚度不均導(dǎo)致疊片系數(shù)等系列問(wèn)題，高頻運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)鐵損暴增，需強(qiáng)化散熱系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中磁熱協(xié)同控制矛盾突出，多級(jí)磁路需在0.1毫米級(jí)疊片精度與200攝氏度耐溫間平衡。而扭矩衰減則源于高頻阻抗激增及材料延展性不足引發(fā)的機(jī)械損耗。同時(shí)還需關(guān)注系統(tǒng)級(jí)挑戰(zhàn)，即熱管理極限（功率密度超100千瓦/千克時(shí)，溫升速率達(dá)8攝氏度/秒）與制造缺陷（卷繞工藝成品率僅65%，致扭矩波動(dòng)±7%）。
“非晶合金薄帶厚度不均導(dǎo)致鐵芯磁通密度受限，高頻運(yùn)行時(shí)鐵損暴增需強(qiáng)化散熱系統(tǒng)，反而削弱有效功率”厚度不均導(dǎo)致疊片系數(shù)等系列問(wèn)題，高頻運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)鐵損暴增需強(qiáng)化散熱系統(tǒng)，
另一方面，非晶合金帶材因其原子無(wú)序結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)獨(dú)特物理特性：薄、脆、硬，且對(duì)機(jī)械應(yīng)力敏感。這種“薄如蟬翼、硬如玻璃”的特性導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械切割時(shí)易引發(fā)邊緣微裂紋（裂紋深度超5微米即破壞磁疇完整性），而疊壓工藝中施加的5兆帕～10兆帕壓力會(huì)觸發(fā)應(yīng)力晶化反應(yīng)（局部晶化率超3%即顯著增加鐵損）。這倒逼行業(yè)研發(fā)激光微納切割、真空懸浮疊裝等革新工藝，以突破材料特性與制造工藝的“共生困局”。
此外，與會(huì)代表還指出，非晶電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程與材料-鐵芯工藝-電機(jī)整體工藝-電機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)新方法-驅(qū)動(dòng)控制緊密相關(guān)，需要有所分工、有所側(cè)重，更需要政產(chǎn)學(xué)研用密切協(xié)同。目前國(guó)內(nèi)已有企業(yè)在打通產(chǎn)業(yè)鏈工藝上取得不錯(cuò)進(jìn)展，但仍有很大發(fā)展空間。與會(huì)代表建議，我國(guó)非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈完備、基礎(chǔ)條件好、業(yè)內(nèi)外關(guān)注度高，要尊重產(chǎn)業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律，注重基礎(chǔ)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)研究，潛心積淀、厚積薄發(fā)，同時(shí)注重標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，協(xié)同推進(jìn)非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
值得思考的是，這種“需求熱”與“技術(shù)冷”的碰撞，恰似新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展中的典型矛盾：終端應(yīng)用場(chǎng)景的爆發(fā)式增長(zhǎng)倒逼核心技術(shù)加速突破，而底層技術(shù)成熟度又制約著市場(chǎng)拓展速度。我們期待，非晶電機(jī)筑基突圍，借力新興領(lǐng)域快速發(fā)展，迎來(lái)更加美好的明天。
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第三屆非晶電機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)在廣州召開
中國(guó)冶金報(bào)社
記者 趙萍 攝影報(bào)道
圖為會(huì)場(chǎng)
4月17日，第三屆非晶電機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)在廣東省廣州市召開。
會(huì)上，廣汽埃安電驅(qū)部部長(zhǎng)喻皓、寧波鴻達(dá)電機(jī)模具董事長(zhǎng)宋紅杰致辭；臺(tái)灣清華大學(xué)榮譽(yù)教授林唯耕、纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任余木火、中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)非晶合金材料應(yīng)用分會(huì)（下稱中電協(xié)非晶分會(huì)）秘書長(zhǎng)張華等12位專家做主旨報(bào)告。中科院寧波材料所研究員張巖、中科畢普拉斯正高級(jí)工程師霍利山分別主持上、下午的主旨報(bào)告環(huán)節(jié)，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)教授佟文明主持最后的圓桌會(huì)環(huán)節(jié)。
在主旨報(bào)告環(huán)節(jié)，林唯耕、余木火、華中科技大學(xué)教授柳林、臥龍全球中央研究院副總裁李越、喻皓、宋紅杰、佟文明、張巖、工信部賽迪研究院賽迪顧問(wèn)智能裝備產(chǎn)業(yè)研究中心代表劉殊奇、湖南宏旺新材料科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理詹盧剛、華北電力大學(xué)副教授劉明基、張華分別就高速非晶電機(jī)熱管理、3D打印技術(shù)在非晶合金上的應(yīng)用、低空經(jīng)濟(jì)和機(jī)器人發(fā)展為非晶電機(jī)帶來(lái)的機(jī)遇、非晶合金高速永磁電機(jī)鐵損及應(yīng)力敏感研究等業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)，與參會(huì)代表分享了各自最新研究成果，并就非晶電機(jī)性能優(yōu)化、技術(shù)探索、拓展應(yīng)用等交流了觀點(diǎn)看法。
在圓桌會(huì)環(huán)節(jié)，朗峰新材料董事長(zhǎng)江向榮、光大證券首席分析師王招華、佟文明、廣汽埃安驅(qū)動(dòng)非晶電機(jī)負(fù)責(zé)人戴正文、上海微電機(jī)研究所高級(jí)工程師汪迪坤、上海蔚蘭動(dòng)力科技有限公司專家曾金玲等就非晶電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及如何解決等熱點(diǎn)話題展開了觀點(diǎn)交流和分享，并與參會(huì)代表就相關(guān)話題互動(dòng)交流。
圖為圓桌會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
會(huì)議還在會(huì)場(chǎng)外特別設(shè)置了非晶電機(jī)最新研究成果展臺(tái)，安排了搭載非晶電機(jī)的昊鉑HL汽車供參會(huì)代表試乘試駕。此次會(huì)議由非晶中國(guó)大數(shù)據(jù)中心主辦，廣汽埃安、中電協(xié)非晶分會(huì)、鹽城碧姆帝新材料科技有限公司協(xié)承辦，來(lái)自非晶電機(jī)上下游相關(guān)領(lǐng)域的科研院所、高等院校、生產(chǎn)企業(yè)等單位的代表近200人參會(huì)。
