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张华:非晶电机发展劲头十足,要避免“噱头”,才有“看头”

2025-04-30 07:51:00

  本报记者 赵萍
  “在当前技术背景下,非晶电机总体发展劲头十足,须注意避免‘噱头’,注重多学科联动、跨领域融合,扎扎实实开展关键技术攻关,才有‘看头’。”4月17日,中国电器工业协会非晶合金材料应用分会秘书长张华在第三届非晶电机技术发展与应用研讨会上介绍了国内外非晶电机发展现状,指出了我国非晶电机当前发展面临的7大问题,并提出了相关建议。
  从国外非晶电机产业发展来看,势头较好、发展提速。张华介绍,日本非晶电机开始走向产业化实际应用,至少有5家企业对非晶电机的产量化研究提质提速,且开发出全球首例在非晶态材料中使用的凹凸铆接工艺——非晶态定子核心量产技术,目标市场涵盖小型移动设备及航空航天产业;澳大利亚一公司将新型纳米晶磁性材料与先进制造方法相结合研发的一款新型非晶电机问世,得到高度关注,或用于军事领域;美国非晶电机发展一直走在前列,除在除雪车、割草机、发电机上大量应用外,数据中心、机器人、新能源汽车、飞行器、军工导弹等领域也开始应用。
  从国内非晶电机产业发展来看,主要呈现4大特点。
  一是业界认识不断深入。主要达成3点共识,一是普遍认为高频电机是产业未来重要发展方向。非晶电机代表着高频电机未来技术制高点,核心在于通过材料革命实现电磁能量转换效率的阶跃式提升。二是当前在新能源汽车领域展现出巨大应用优势,即不仅可以提升能效,还从系统层面重构了电驱动架构的设计范式。三是基本确定未来在低空经济领域将大有作为。非晶电机材料特性完美匹配飞行器对动力系统的高功率密度、高可靠性和轻量化需求,对该领域的开发应用正成为非晶电机产业升级的关键驱动力。
  二是参与单位增多。从生产企业看,全国现有开始设计制备非晶电机的企业近100家,其中新能源汽车企业超15家。从科研单位看,全国科研单位、高校、企业的省级工程技术中心有超60个电机/材料课题组开始研究非晶电机,并取得一定进展,如2024年发表各类有影响力的相关科研论文超20篇、申请相关授权专利15件。
  三是工艺技术取得新进展,包括新技术、新工艺迅速落地,如自黏结技术用在新能源汽车电机铁芯上实现高效率、低噪声、环保和高性能等;带材制备取得长足发展,在不影响性能的前提下,韧性和可加工性成为主要方向;加工工艺有新突破,除了冲压、线切割等工艺外,融合激光、3D打印、MIM(金属粉末注射成型)技术等也有了新方案。
  四是产业化进程提速。张华介绍,2024年,非晶驱动电机产量近万台、同比增长150%,其他非晶高速电机产量近20万台、同比增长180%,但仍供不应求,发展空间很大。
  随后,张华特别分析了当前非晶电机产业发展中出现的畸轻畸重现象。
  一是盲目重视材料Bs(饱和磁感强度)值。由于提高Bs值,可有效提高变压器或电机的功率密度、显著缩小设备体积,业界忽视了目前大多数高Bs非晶带材脆性大问题,导致材料制备难度加大。
  二是轻视高质量带材制备。目前,除了少数龙头企业外,国内非晶带材制备水平参差不齐,普遍韧性较差,存在一致性问题,不能满足高质量电机制备需求。
  三是非晶电机领域融合人才匮乏。张华特别指出,材料科学家与电机工程师之间存在认知断层,双方对材料性能和电机设计技术要求无法同频共振成为制约非晶电机技术商业化落地的核心瓶颈之一。
  四是制备工艺创新点少。从当前产业发展现状来看,传统加工方式严重制约着非晶材料性能的有效发挥。除了当前传统的冲压、线切割工艺外,激光、3D打印、MIM多技术组合等创新尝试较少。
  五是实际应用场景开发少。张华指出,非晶电机在高速高频领域的应用潜力尚未充分释放,许多需要高功率密度、高频响应的场景仍被传统电机主导。这既受限于技术认知不足,又源于非晶材料特性与高速工况匹配的系统性研究缺失。
  六是警惕市场乱象。非晶电机热度不断攀升,相关技术、资本,企业、科研单位纷纷入场,但各自为政、画地为牢,且缺乏优势上下游产业链组合,难以形成合力围绕产业发展关键共性技术难题展开攻关。同时,其他关联不大的行业涌到非晶合金领域制定团体标准,涌现出的相关标准质量不一,导致标准在行业内不适用、不能用,产生很多“僵尸标准”。
  七是实干精神不足。张华特别强调,产业当前出现“追概念、乱跟风、花架子”等现象,投机取巧者无技术积累,却“小动作大宣传”吸引眼球;盲目跟风者不懂材料特性、不研究产业规律,强行入场败兴而归;急功近利者基于部分技术和工艺试图“一口吃成个胖子”,缺乏多年如一日的沉心研究。
  《中国冶金报》(2025年04月30日 03版三版)

 

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:宋玉铮

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