為什么叫“手撕鋼”
優點是什么?
缺點和生產難點是什么?
廣汽埃安N60在電機里用上了一種被稱為非晶體結構鋼的材料,又稱手撕鋼,鋼不是又硬又結實嗎,怎么還能“手撕”?
![]()
為什么叫“手撕鋼”,用在電機哪里?
“手撕鋼”并不是什么神奇鋼材,而是對非晶合金軟磁材料的一種形象叫法。所謂手撕鋼,并不是說你真的能隨便把一塊鋼板像紙一樣撕開,而是因為這種材料在形態上又薄又脆,強度特征和我們印象中的鋼完全不同。之所以會呈現出這種狀態,根源在于制造方式。
![]()
普通鋼材在凝固時,金屬原子有充足時間慢慢排列,形成規則、有序的晶體結構。而非晶合金恰恰相反,它在生產時需要以極快的速度冷卻,冷卻速度可以達到每秒十萬甚至上百萬攝氏度。就像把一鍋正在結晶的金屬瞬間凍結,原子還沒來得及站好隊形,就被直接定格下來。結果是材料內部幾乎沒有傳統意義上的晶粒和晶界,形成了一種無序但穩定的非晶體結構。
![]()
這種結構帶來了幾個特點,首先沒有晶界,磁損更低;其次電阻率更高,不容易產生渦流;第三,由于工藝限制,材料通常只能做成極薄的帶材,厚度往往只有二三十微米,像金屬箔一樣薄,質地脆,用力甚至可以撕裂。也正因為這種像紙一樣薄、像玻璃一樣脆的手感,它才被形象地稱為“手撕鋼”。
![]()
在電動車上,這種材料并不是隨便用在哪里,而是被用在了電機定子鐵芯上。定子是電機里負責建立磁場的核心部件,鐵芯的材料好壞,直接決定了電機的效率和發熱水平。埃安這次做的,是用一層層非晶合金薄帶疊壓成定子鐵芯,讓磁場在其中流動。
![]()
優點是什么?日常開起來有什么變化?
非晶材料的優點不在于能撕,而在于磁學性能。電機工作時,有一部分電能并不會變成驅動車輛的動力,而是以熱的形式被消耗掉,這里面有相當一部分來自鐵芯損耗。可以把它理解為磁場在鐵芯里來回折騰時產生的能量浪費。非晶材料由于內部沒有晶界,磁場切換時的阻力更小,再加上材料電阻率高,不容易形成渦流,因此在高頻、高轉速狀態下,鐵損明顯低于傳統硅鋼。
![]()
對電動車來說,這個特點正好擊中了痛點。現在很多電驅系統為了提高功率密度,都會把電機轉速做得很高,一到高速巡航或者持續高負載工況,效率和發熱就成了考驗。非晶鐵芯在這些場景下,可以讓電機少發熱、多干活,效率下降得更慢,也更有利于長時間穩定運行。
![]()
從用戶角度看,用了這種電機,并不代表車輛的動力變強,而是體現在更實際的地方。比如在高速路上巡航時,能耗更低,同樣的電量可以跑更遠;長時間跑高速,動力不會因為電機發熱而變得沒勁;再加上磁損降低帶來的噪聲下降,高轉速時的電機嘯叫會更輕,整車感覺更安靜平順。
![]()
缺點和生產難點是什么?
如果手撕鋼這么好,為什么直到現在,才第一次出現在量產車上?原因其實很現實。非晶材料的缺點,正是它名字背后暗示的特性,太薄太脆,不像硅鋼那樣結實耐用,無法用傳統沖壓方式加工成復雜形狀,也不擅長承受振動和機械應力。而電機內部,恰恰是一個長期高溫、高應力、高振動的環境,這對材料穩定性提出了高要求。
![]()
更大的挑戰來自制造工藝。非晶帶材無法像硅鋼片那樣疊起來就完事,而是需要繞制、疊壓、固定、固化等一整套完全不同的工藝流程。每一道工序都對精度和一致性要求高。此外,成本和產業鏈成熟度同樣是繞不開的問題。非晶材料本身價格更高,加工損耗也更大。相比之下,硅鋼經過幾十年發展,性能、成本和制造體系都更成熟,自然成為大多數車企的穩妥選擇。
![]()
選車偵探觀點:埃安電機用上手撕鋼,并不意味著傳統硅鋼路線馬上會被淘汰,從用戶角度看,這種材料帶來的不是參數提升,而是更低的能耗、更穩定的高速表現和更低的噪音。但能否在未來更大規模普及,還要看成本和工藝的進一步成熟。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.