本报记者 赵萍
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，此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克关键技术、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%。在这其中，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，非晶电机高效节能的特性与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声控制、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出现叠片系数等系列问题，在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%）。
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。
《中国冶金报》（2025年04月30日 03版三版）
