有一種材料卷狀如鋼帶,展開卻薄如蟬翼,用手輕輕一撕就能斷開,硬度卻是不銹鋼的三四倍,它就是被稱作“手撕鋼材”的非晶帶材。
去年年底,廣汽埃安官宣新車型——埃安N60,喊出了“一度電多跑一公里”的口號,其超長續航的核心秘訣之一,正是運用了這種“新材料”開發的非晶合金定子鐵心技術。
這技術可不簡單,全球僅有少數企業掌握,其中之一,就是來自溫嶺大溪鎮的領偉創新智能系統(浙江)有限公司。
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“非晶定子能將電機效率提升至98%—99%,讓新能源汽車續航里程增加50公里。”4月2日,企業負責人閆國柱說,“目前產品已經在多款新能源汽車上實現量產,還有多家頭部汽車品牌都在洽談合作,訂單已經排到了今年年底。”
25微米“手撕鋼”能量大
“這就是非晶帶材,厚度只有25微米。”在領偉創新車間,閆國柱指著一卷閃著銀光的材料解釋,“就相當于頭發直徑的三分之一,A4紙厚度的四分之一。”
“它看著輕薄,能量卻不小。”閆國柱說,非晶帶材是一種新型節能材料,與傳統材料相比,具有超導磁、強度高、耐腐蝕好等諸多獨特性能,大到衛星、飛機,小到空調、電視、手機都能用到它。“更重要的是,它鐵損低、能量密度高,用它替代傳統硅鋼片制成電機定子鐵心,電阻率比傳統硅鋼高出3個數量級,磁導率達到普通硅鋼片的20-100倍,鐵損能降低50%以上,將電機效率提升3%個百分點以上。”
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如果非晶帶材這么好,為什么沒能大規模普及呢?
“其實市場都知道這個材料好,就看誰能突破技術壁壘,實現產業化。”他說,因為這個材料雖然硬度大,但是太薄太脆,不像硅鋼那樣結實耐用,無法用傳統沖壓方式加工成復雜形狀,也不擅長承受振動和機械應力,而電機內部,恰恰是一個長期高溫、高應力、高振動的環境,這對材料穩定性提出了高要求。
更大的挑戰來自制造工藝。閆國柱指著一個表面非常光滑的成品說:“你看這個非晶定子鐵心,看似是一個整體,實際上就是一個‘千層餅’,是由四五千片非晶帶材堆疊而成的。如何保證每一層的一致性,本身就是巨大難題。”
從零摸索打磨“千層心”
早在2020年,閆國柱的團隊就開始關注非晶定子鐵心。
“為什么技術難以攻克?沒有成熟的工藝,也沒有成熟的設備,生產成本高,導致應用端接受度不高,這些都是原因。”他說,“我和我的團隊研究了好幾年,可以說是從零開始。”
沒有成熟的設備怎么辦?“剛好我的團隊本來就是研發裝備的,非標定制是我們的舒適區。”他說,沒有專門的設備,他們就自己造適配的設備。
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沒有成熟的工藝怎么辦?那就自己琢磨工藝。這么薄的非晶帶材要如何粘合,還要保證每一層堆疊的角度與誤差保持一致?“首先就要解決膠水涂覆均勻的問題,而我們剛好擁有涂覆技術相關專利。”閆國柱說,除此之外,在材料切割、固化、熱處理、沖壓等多個環節,他們也一點點摸索試驗,在確保精度的同時,避免材料發生結構改變,破壞非晶特性。
延鏈拓景向未來
隨著產品的逐漸成熟,廣汽投來了青睞的目光。
“2023年,廣汽知道我們手頭有已經成熟了的非晶定子鐵心技術,隨即找到我們對接,經檢測驗證,我們的產品可將電機峰值效率提升至99.1%,雙方就此達成合作。”閆國柱說。
2024年,領偉創新的非晶電子被應用于廣汽的昊鉑車型上。
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就在不久前的第四屆非晶電機技術進步與產業發展研討會上,廣汽集團發布最新進展,搭載該項技術的全新車型埃安N60即將量產,這也是全球首款搭載大規模量產非晶電機的新能源車型。領偉創新正是埃安N60非晶定子鐵心的獨家供應商。
“除了新能源汽車,非晶定子也能應用于無人機、人形機器人、高端泵閥、儲能溫控等場景。”閆國柱認為,中國企業的創新潛力很大,即使是中小企業,也能在產業鏈的細分賽道上深耕細作,找到更多發展空間。領偉創新的發展邏輯正是“延鏈拓景”,“不要受限在泵與電機的傳統賽道里,產業升級需要打破固有邊界,向工業裝備、新能源、算力中心等新興領域延伸,拓展多維應用場景,才能實現產業鏈各環節的價值共生與升級。”
作者:趙碧瑩 楊鵬
編輯:王瀟瑩
一審:符薇薇
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