本報記者 趙萍
4月17日，來自非晶電機上下游相關領域的科研院所、高等院校、龍頭企業等單位的代表齊聚第三屆非晶電機技術發展與應用研討會，就非晶電機性能提升、技術優化、應用拓展等分享了最新研究進展。尤須注意的是，此次會議傳遞出重要信號，在多個新興領域應用前景廣闊的“需求熱”下，業內已深刻認識到，非晶電機抓住這波重大機遇的破題之法是攻克關鍵技術、夯實基礎研究根基。
需求側——
多領域應用場景加速落地
與會代表一致認為，非晶合金在高速高頻、軸向磁通電機領域優勢明顯，非晶電機在低空經濟、新能源汽車、人形機器人等新興領域均展現出廣闊的應用前景。
在低空經濟領域，與會代表介紹，最新數據顯示，2023年，中國低空經濟規模達5059.5億元，增速達33.8%。在這其中，低空飛行器的制造和運營所做貢獻的占比接近55%。低空飛行器對電機的要求非常高，而作為eVTOL（電動垂直起降飛行器）的“心臟”，非晶電機具有鐵芯損耗小、效率高、體積小等優勢，能滿足eVTOL電機小型化、高頻化發展要求。可以說，作為低空經濟的關鍵技術引擎，非晶電機高效節能的特性與eVTOL對續航能力和載重效率的核心需求高度契合，未來在載人客運、觀光旅游等應用場景中具有巨大的市場潛力。但目前，國內主流低空飛行器所用到的電機較依賴國外，未來國產化替代空間非常大。
在新能源汽車領域，隨著該領域對高效、高速、節能電機需求的日益增長，非晶電機憑借其損耗低、效率高、功率密度大等優勢脫穎而出。由于在高速、高頻下性能優勢更明顯，非晶電機可以有效降低電機材料成本和其他損耗，助力新能源汽車實現節能，提升續航約15%以上，為新能源汽車的輕量化、小型化發展提供了更多可能。盡管非晶電機當前在成本、材料供應、設計等方面仍面臨挑戰，但隨著政策的支持、技術的進步和產業鏈的完善，非晶電機有望在新能源汽車領域得到廣泛應用，推動新能源汽車行業向更高效、更節能的方向發展。
此外，在人形機器人領域，工業機器人關節處的電機需滿足毫秒級響應精度，服務機器人的電機則要在噪聲控制、散熱性能等方面實現突破，非晶材料特性正契合這些要求，也展現出巨大的發展潛力。
技術側——
突破與瓶頸并存
與會代表介紹，非晶電機面臨兩大關鍵技術挑戰，一是非晶電機大功率化難，輸出功率及扭矩小；二是加工難度大，成為限制非晶電機應用的一大難題。
具體來看，一方面，非晶電機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致出現疊片系數等系列問題，在高頻運行時會出現鐵損暴增，需強化散熱系統；結構設計中磁熱協同控制矛盾突出，多級磁路需在0.1毫米級疊片精度與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的機械損耗。同時還需關注系統級挑戰，即熱管理極限（功率密度超100千瓦/千克時，溫升速率達8攝氏度/秒）與制造缺陷（卷繞工藝成品率僅65%，致扭矩波動±7%）。
另一方面，非晶合金帶材因其原子無序結構呈現獨特物理特性：薄、脆、硬，且對機械應力敏感。這種“薄如蟬翼、硬如玻璃”的特性導致傳統機械切割時易引發邊緣微裂紋（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～10兆帕壓力會觸發應力晶化反應（局部晶化率超3%即顯著增加鐵損）。這倒逼行業研發激光微納切割、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，與會代表還指出，非晶電機的產業化進程與材料—鐵芯工藝—電機整體工藝—電機設計新技術新方法—驅動控制緊密相關，需要有所分工、有所側重，更需要政產學研用密切協同。目前國內已有企業在打通產業鏈工藝上取得不錯進展，但仍有很大發展空間。與會代表建議，我國非晶電機產業鏈完備、基礎條件好、業內外關注度高，要尊重產業發展客觀規律，注重基礎問題和關鍵技術研究，潛心積淀、厚積薄發，同時注重標準體系建設，協同推進非晶電機產業化發展。
值得思考的是，這種“需求熱”與“技術冷”的碰撞，恰似新質生產力發展中的典型矛盾：終端應用場景的爆發式增長倒逼核心技術加速突破，而底層技術成熟度又制約著市場拓展速度。我們期待，非晶電機筑基突圍，借力新興領域快速發展，迎來更加美好的明天。
《中國冶金報》（2025年04月30日 03版三版）
