在追求更高能效与更低排放的电动化浪潮中,一种名为非晶钢(Acero amorfo)的材料正成为关键创新。这种材料并非新发现的金属,而是对已知金属结构的重新应用。非晶钢是一种原子排列无序的合金,缺乏传统晶体结构,通过熔融金属的超快速冷却工艺制成,因此也被称为“金属玻璃”(Metglas)。
非晶钢凭借极高的表面硬度和卓越的磁导率,在高效电机应用中表现优于传统钢材,同时具备更强的耐腐蚀和耐磨损特性。尽管其制造成本较高且质地较脆,限制了其在需要高强度结构件领域的应用,但在电机领域,其优势被充分放大。高磁导率意味着电子通过时阻力更小,电磁性能更优,从而大幅减少因发热造成的能量损耗。
早在2018年,日立汽车(Hitachi Motor)便开发了首款非晶钢电机原型,实现了97.2%的能效。如今,由雷诺与吉利合资成立的Horse Powertrain公司更进一步,将这一技术推向量产应用。该公司利用非晶钢制造定子铁芯中的超薄硅钢片,厚度仅为0.025毫米,使电机铁损降低高达50%。新电机最大输出功率达140千瓦(约190马力),能效飙升至98.2%,即98.2%的电能转化为机械运动,仅1.8%以热量形式损耗。
相比之下,传统汽油发动机的热效率极限通常仅为35%,意味着超过65%的燃料能量被浪费。非晶钢电机的出现,使得电动车在续航能力上获得质的飞跃。目前该技术主要应用于混合动力车型,但随着技术成熟,纯电动车也将广泛采用此类高效电机。
西班牙及欧洲地区在新能源汽车产业链中积极布局,非晶钢等新材料的应用标志着电机技术正从“效率瓶颈”向“极致能效”跨越。对于中国电机与电池企业而言,掌握非晶钢等先进材料工艺,不仅是提升产品竞争力的关键,更是应对全球碳减排法规、抢占高端电动车市场的重要技术储备。
