中国冶金报社
记者 赵萍 摄影报道

图为会场
4月17日,来自非晶电机上下游相关领域的科研院所、高等院校、龙头企业等单位的代表齐聚第三届非晶电机技术发展与应用研讨会,就非晶电机性能提升、技术优化、应用拓展等分享了最新研究进展。尤须注意的是,这次会议传递出重要信号,在多个新兴领域应用前景广阔的“需求热”下,业内已深刻认识到,非晶电机抓住这波重大机遇的破题之法是攻关关键技术、夯实基础研究根基。
需求侧——
多领域应用场景加速落地
与会代表一致认为,非晶合金在高速高频、轴向磁通电机领域优势明显,非晶电机在低空经济、新能源汽车、人形机器人等新兴领域均展现出广阔的应用前景。
在低空经济领域,与会代表介绍,最新数据显示,2023年,中国低空经济规模达5059.5亿元,增速达33.8%。而这其中,低空飞行器的制造和运营所做贡献的占比接近55%。低空飞行器对电机的要求非常高,而作为eVTOL(电动垂直起降飞行器)的“心脏”,非晶电机具有铁芯损耗小、效率高、体积小等优势,能满足eVTOL电机小型化、高频化发展要求。可以说,作为低空经济的关键技术引擎,非晶电机高效节能特性与eVTOL对续航能力和载重效率的核心需求高度契合,未来在载人客运、观光旅游等应用场景中具有巨大的市场潜力。但目前,国内主流低空飞行器所用到的电机较依赖国外,未来国产化替代空间非常大。
在新能源汽车领域,随着该领域对高效、高速、节能电机需求的日益增长,非晶电机凭借其损耗低、效率高、功率密度大等优势脱颖而出。由于在高速、高频下性能优势更明显,非晶电机可以有效降低电机材料成本和其他损耗,助力新能源汽车实现节能,提升续航约15%以上,为新能源汽车的轻量化、小型化发展提供了更多可能。尽管非晶电机当前在成本、材料供应、设计等方面仍面临挑战,但随着政策的支持、技术的进步和产业链的完善,非晶电机有望在新能源汽车领域得到广泛应用,推动新能源汽车行业向更高效、更节能的方向发展。
此外,在人形机器人领域,工业机器人关节处的电机需满足毫秒级响应精度,服务机器人的电机则要在噪音控制、散热性能等方面实现突破,非晶材料特性正契合这些要求,也展现出巨大的发展潜力。
技术侧——
突破与瓶颈并存
与会代表介绍,非晶电机面临两大关键技术挑战,一是非晶电机大功率化难,输出功率及扭矩小;二是加工难度大,成为限制非晶电机应用的一大难题。
具体来看,一方面,非晶电机大功率化面临材料与工艺的双重制约:非晶合金薄带厚度不均导致叠片系数等系列问题,高频运行时会出现铁损暴增,需强化散热系统;结构设计中磁热协同控制矛盾突出,多级磁路需在0.1毫米级叠片精度与200摄氏度耐温间平衡。而扭矩衰减则源于高频阻抗激增及材料延展性不足引发的机械损耗。同时还需关注系统级挑战,即热管理极限(功率密度超100千瓦/千克时,温升速率达8摄氏度/秒)与制造缺陷(卷绕工艺成品率仅65%,致扭矩波动±7%)。
“非晶合金薄带厚度不均导致铁芯磁通密度受限,高频运行时铁损暴增需强化散热系统,反而削弱有效功率”厚度不均导致叠片系数等系列问题,高频运行时会出现铁损暴增需强化散热系统,
另一方面,非晶合金带材因其原子无序结构呈现独特物理特性:薄、脆、硬,且对机械应力敏感。这种“薄如蝉翼、硬如玻璃”的特性导致传统机械切割时易引发边缘微裂纹(裂纹深度超5微米即破坏磁畴完整性),而叠压工艺中施加的5兆帕~10兆帕压力会触发应力晶化反应(局部晶化率超3%即显著增加铁损)。这倒逼行业研发激光微纳切割、真空悬浮叠装等革新工艺,以突破材料特性与制造工艺的“共生困局”。
此外,与会代表还指出,非晶电机的产业化进程与材料-铁芯工艺-电机整体工艺-电机设计新技术新方法-驱动控制紧密相关,需要有所分工、有所侧重,更需要政产学研用密切协同。目前国内已有企业在打通产业链工艺上取得不错进展,但仍有很大发展空间。与会代表建议,我国非晶电机产业链完备、基础条件好、业内外关注度高,要尊重产业发展客观规律,注重基础问题和关键技术研究,潜心积淀、厚积薄发,同时注重标准体系建设,协同推进非晶电机产业化发展。
值得思考的是,这种“需求热”与“技术冷”的碰撞,恰似新质生产力发展中的典型矛盾:终端应用场景的爆发式增长倒逼核心技术加速突破,而底层技术成熟度又制约着市场拓展速度。我们期待,非晶电机筑基突围,借力新兴领域快速发展,迎来更加美好的明天。
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第三届非晶电机技术发展与应用研讨会在广州召开
中国冶金报社
记者 赵萍 摄影报道

图为会场
4月17日,第三届非晶电机技术发展与应用研讨会在广东省广州市召开。
会上,广汽埃安电驱部部长喻皓、宁波鸿达电机模具董事长宋红杰致辞;台湾清华大学荣誉教授林唯耕、纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火、中国电器工业协会非晶合金材料应用分会(下称中电协非晶分会)秘书长张华等12位专家做主旨报告。中科院宁波材料所研究员张岩、中科毕普拉斯正高级工程师霍利山分别主持上、下午的主旨报告环节,沈阳工业大学教授佟文明主持最后的圆桌会环节。
在主旨报告环节,林唯耕、余木火、华中科技大学教授柳林、卧龙全球中央研究院副总裁李越、喻皓、宋红杰、佟文明、张岩、工信部赛迪研究院赛迪顾问智能装备产业研究中心代表刘殊奇、湖南宏旺新材料科技有限公司常务副总经理詹卢刚、华北电力大学副教授刘明基、张华分别就高速非晶电机热管理、3D打印技术在非晶合金上的应用、低空经济和机器人发展为非晶电机带来的机遇、非晶合金高速永磁电机铁损及应力敏感研究等业内热点,与参会代表分享了各自最新研究成果,并就非晶电机性能优化、技术探索、拓展应用等交流了观点看法。
在圆桌会环节,朗峰新材料董事长江向荣、光大证券首席分析师王招华、佟文明、广汽埃安驱动非晶电机负责人戴正文、上海微电机研究所高级工程师汪迪坤、上海蔚兰动力科技有限公司专家曾金玲等就非晶电机产业发展面临的挑战及如何解决等热点话题展开了观点交流和分享,并与参会代表就相关话题互动交流。

图为圆桌会现场
会议还在会场外特别设置了非晶电机最新研究成果展台,安排了搭载非晶电机的昊铂HL汽车供参会代表试乘试驾。此次会议由非晶中国大数据中心主办,广汽埃安、中电协非晶分会、盐城碧姆帝新材料科技有限公司协承办,来自非晶电机上下游相关领域的科研院所、高等院校、生产企业等单位的代表近200人参会。