您现在的位置是:焦点 >>正文
轴向磁通电机生产攻克材料关、量产关
焦点28人已围观
简介当前,径向磁通电机为绝大多数电动汽车、工业驱动装备和消费电子产品提供动力。然而,它正迎来一位强大的挑战者——轴向磁通电机。不久前,我国轴向磁通电机在全球范围内首次实现批量生产, ...
当前,磁通材料产关径向磁通电机为绝大多数电动汽车、电机工业驱动装备和消费电子产品提供动力。生产然而,攻克关量它正迎来一位强大的磁通材料产关挑战者——轴向磁通电机。
不久前,电机我国轴向磁通电机在全球范围内首次实现批量生产,生产对比传统电机,攻克关量其在同等性能下自重减轻50%,磁通材料产关尺寸缩减50%,电机金属材料节约50%……
此前,生产轴向磁通电机一直停留在实验室阶段,攻克关量直到上海盘毂动力科技股份有限公司(以下简称“盘毂动力”)联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称“宁波材料所”)及产业链上下游企业,磁通材料产关全面攻克轴向磁通电机材料、电机工艺、生产制造设备等各种“卡脖子”技术难题,正式建立全球首条轴向磁通电机规模化量产线,才使我国轴向磁通电机实现规模化、产业化落地。
比传统马达更有“力气”
电机,俗称“马达”,是利用电磁感应定律将电能和机械能相互转换的装置。按照内部磁通方向的不同,电机分为轴向磁通电机和径向磁通电机。
径向磁通电机中,定子和转子套叠布置,磁力线垂直于转轴穿过气隙,整体像个“套筒”。轴向磁通电机与之相反,定子和转子沿轴向排列,磁力线平行于转轴穿过气隙,看起来像个“汉堡包”。盘毂动力创始人韩军告诉记者,二者看似简单的结构差异却带来截然不同的性能效果。
在电机外径相同的情况下,轴向磁通电机的转子半径更大,而且有多个面一起出力。打个比方,就像推一个转盘,手放在离圆心越远的地方,同样的力气产生的转动效果越强;多个人从不同方向同时推,合力自然更大。所以,在永磁材料和铜线用量相同时,轴向磁通电机能输出更大的扭矩。测算数据显示,轴向磁通电机比传统径向磁通电机的转矩密度提高30%以上。通俗地说,就是用相同的材料,轴向磁通电机能多出三成以上的“力气”。
但轴向磁通并非新生事物。21世纪初,英国牛津大学研究团队及德国马勒集团等已开始研究这一领域,东欧的一些国家也有公司开展特种轴向磁通电机研究,并将其应用于飞机螺旋桨推进等特殊场景,却始终没有形成大规模工程应用。
彼时,国内轴向磁通电机领域也只有小批量样机问世,直到2015年后,国产电动汽车迅猛发展,局面随之改观。动力电池重、占用体积大,整车减重和空间利用需求变得非常强烈。而轴向磁通电机凭借体积小、重量轻、出力大的优势,一跃成为电动汽车生产厂商眼中的“香饽饽”。韩军直言:“是电动汽车,或者说移动电动载具的发展,推动轴向磁通电机走向批量生产。”
市场需求催生科技发展。2016年盘毂动力在上海成立,并率先实现全球产业化验证,成为国内第一家完全独立自主、全栈自研,开展轴向磁通电机技术研发、生产制造和推广应用的科技创新型企业。如今,盘毂动力已建成多条轴向磁通电机量产线,真正实现了轴向磁通电机的规模化生产。
使高温磁性能更稳定
制造高性能轴向磁通电机,有一道绕不过去的坎儿——永磁材料。
电机工作时,温度会不断上升,而用于制造轴向磁通电机的钕铁硼永磁体(又称钕铁硼磁钢)对温度极其敏感。温度一升,它的磁性能就往下掉,电机也跟着“没劲”,输出动力明显减弱。
过去,工程上常见的办法是加大电流“补劲儿”,相当于靠“多给电”硬撑,治标不治本。盘毂动力与宁波材料所合作,换了个思路——从材料本身入手,提升钕铁硼永磁体本身高温磁性能的稳定性。
合作的目标也很明确:在130℃—150℃这一区间,让钕铁硼永磁体对温度变化的敏感度降下来。宁波材料所的科研人员从元素成分入手,发现有些元素能帮该永磁体“稳住阵脚”。加入这些元素后,在永磁体晶体边界形成的过程中会有中间相析出,就像给晶体结构加了“筋骨”,能让它更稳定。但问题也接踵而来,元素添加比例是多少、晶体会长成什么形状……这些都没有现成答案,只能一轮一轮试验。
试验过程并非一帆风顺。温度稳定性提升了,磁能积或矫顽力可能又下降了;添加改进元素,硬度等物理特性又发生了变化。此消彼长中,研发团队必须找到一个平衡点。他们采用DOE(试验设计)方法交叉比对,用了近两年时间才将永磁体材料配方逐步收敛到可行阶段。
在实验室里做出配方只是第一步。宁波材料所还要进行中试、调整工艺,盘毂动力则要提指标、做验证,确认新材料的磁性能和机械性能,再把原材料变成元器件。“工程化阶段往往是两三个配方上机试、跑路况,最终筛选出最优解。”盘毂动力联合创始人于河波说。
经过近5年科研攻关,研发团队从磁性材料配方优化、微观结构调控、高温稳定性改良等维度持续迭代,研制出PGH高性能专用磁钢。它有效破解了通用磁钢在高速、高温、高负荷工况下容易退磁、性能衰减快的行业痛点,其磁能积和抗交变退磁能力也大幅提升。
尤其是基于PGH高性能专用磁钢开发的轴向磁通电机,有效功率密度达到25.73千瓦/千克,意味着电机的每一千克有效材料都可输出25.73千瓦的强劲动力,且其最高转速突破1.8万转,实现了轴向磁通电机转速的历史性突破。
在盘毂动力,像这种自研或联合开发的轴向磁通电机专用材料还有许多种。
让新型电机应用范围更广
在我国,盘毂动力是当前唯一一家实现轴向磁通电机大规模量产的企业,也就是说,其在浙江省金华市兰溪市建成的年产10万台套生产线,不仅拥有自主知识产权,而且生产线使用的多为非标准化装备。
于河波告诉记者,由于长期缺乏成熟的供应链,制造轴向磁通电机装备的许多关键部件买不到,或者买来的不好用。盘毂动力只能组建团队,自己研发、制造设备,再服务产线生产。
“我们在生产工艺与专用装备领域,自主研发93类生产设备,完成151道工序的工艺规划与设备布局,产线支持多品类柔性共线生产与一体化成型。”于河波说。
轴向磁通电机要走向大规模量产,最难的是说服客户采用这条技术路线。行业内曾流行一句话:“别人都做不出来,凭什么你们能做?”面对这样的质疑,盘毂动力的办法笨拙但有成效。
于河波直言:“我们把实物做出来,装到车上,测出数据。用客观事实告诉客户,‘你看这就是收益’。”
2020年,盘毂动力轴向磁通电机开始批量应用于公交车的轮边驱动系统;2024年,在重型卡车集成式电驱桥中逐步上量;如今,在人形机器人、低空飞行器等工业领域也开始拓展应用。客户从最初的不相信,到慢慢支持、逐步采用。于河波预测,未来3—5年,将是轴向磁通电机技术成熟、成本下探、全面产业化的关键期,它将成为新能源与高端装备的核心驱动力。
轴向磁通电机的量产之路证明,新成果的产业化,往往不是单点突破,而是整条链条的协同打通。
Tags:
相关文章
小米17亿元增资欣旺达动力,持股5.34%
焦点10月31日,欣旺达披露公告称,小米全资子公司拟以17亿元人民币向欣旺达动力增资,认购欣旺达动力89780.5204万元新增注册资本,对应本次增资完成后欣旺达动力5.34%的股 ...
【焦点】
阅读更多国网盘锦供电公司:党建共建暖重阳 银发生辉续华章
焦点近日,国网盘锦供电公司携手盘锦市兴隆台区河畔社区福德汇党组织,共同开展“党建共建聚合力 情暖重阳敬桑榆”主题活动,以丰富多彩的形式关爱退休老同志,激活银发人才动能,共度温馨重阳 ...
【焦点】
阅读更多玻璃市场早报,期货知识
焦点昨日主力玻璃合约2301尾盘收跌,收于1485元/吨,跌18元/吨。现货方面,昨日国内浮法玻璃市场均价1656元/吨,环比跌0.34%。整体来看,房地产市场仍未明显好转,下游刚需采购为主,难有持续性改 ...
【焦点】
阅读更多
热门文章
最新文章
友情链接
- 喜报!四季沐歌蝉联中国冷暖智造大奖“年度卓越品牌·十大热泵企业”
- 郑州地铁客运量破6亿人次
- 对话斜跃创始人陈伟:把天花板拉高再捅破,进入家庭是一场「无限游戏」
- 上半年工业经济总体平稳向好
- 快时尚服装知识(服装快时尚品牌有哪些)
- 热销全球的“晋江味”
- 快时尚服装知识(服装快时尚品牌有哪些)
- 铭吃点上上签饼干,靠差异化跳出饼干红海!
- 大平层中央空调省下8000块,国产对比进口,体验反而更好?
- 《淮南子》的创新理念
- YOGO ROBOT亮相第五届全球数字贸易博览会
- 《风之大冒险》2月24日10:00上线
- 麦蒂生涯数据:场均19+5+4 单场62分两夺得分王
- “鸟中大熊猫”勺嘴鹬来了 系有记录以来最早一次,刷新十年纪录
- 能源巨头再加码!爱旭ABC组件南非市场新突破,获773.5MW订单
- 中国人民银行设立5000亿元服务消费与养老再贷款
- 晋江鞋服产业园(陈埭园一期)项目建设全速冲刺
- 施文博家属传承慈善遗志 捐赠2000万元善款
- 《淮南子》的创新理念
- YOGO ROBOT亮相第五届全球数字贸易博览会
- 碳化硅产能再升级,Wolfspeed推出大尺寸高端功率衬底
- 中国石油长庆油田第一采气厂迎战“秋老虎”确保装置高效运转
- 伊朗提出七点谈判框架,但油运成本成核心隐忧
- 阿丘科技受邀亮相Intel Connection 2026,展示“会协作”的智能AI Box,并荣获“新锐开拓奖”
- 今年中欧班列累计开行一万列
- 吕燕时尚服装图片(吕燕的服装品牌图片)
- 对话斜跃创始人陈伟:把天花板拉高再捅破,进入家庭是一场「无限游戏」
- 吕燕时尚服装图片(吕燕的服装品牌图片)
- 喜报!四季沐歌蝉联中国冷暖智造大奖“年度卓越品牌·十大热泵企业”
- 今年中欧班列累计开行一万列
- 麦蒂入选名人堂实至名归!35秒13分仅辅助作用
- 林伟华:要加强营销推广,拓展红木全屋整装市场影响力
- 能源巨头再加码!爱旭ABC组件南非市场新突破,获773.5MW订单
- 南陵县家发镇麻桥村:践行垃圾分类,共创宜居乡村
- 海康威视亮相“天空地水工”一体化监测感知技术交流会
- 暖城阜阳因“你”更暖
- 古镇安海 文旅消费热
- 郑州地铁客运量破6亿人次
- 阿丘科技受邀亮相Intel Connection 2026,展示“会协作”的智能AI Box,并荣获“新锐开拓奖”
- 尚朝阳调研茶产业和茶旅融合发展工作时强调 着力打造信阳城市旅游新名片
- 能源巨头再加码!爱旭ABC组件南非市场新突破,获773.5MW订单
- 纯碱市场早报,期货知识
- 大平层中央空调省下8000块,国产对比进口,体验反而更好?
- 杜兰特暗示想与威少和好 遗憾雷霆没选70分先生
- 宿州市:青春“志愿红”闪耀拳击台
- 实拍俄罗斯“冻土博物馆” 恒温零下9度 收藏资讯
- 碳化硅产能再升级,Wolfspeed推出大尺寸高端功率衬底
- 尚朝阳调研茶产业和茶旅融合发展工作时强调 着力打造信阳城市旅游新名片
- 南陵县家发镇联三村开展“少年儿童心向党 牵手护航伴成长”志愿服务活动
- 热销全球的“晋江味”