Нов енергиен двигател за задвижване на превозни средства и неориентирана силициева стомана

Задвижващата мощност на новите енергийни превозни средства, особено електрическите превозни средства от клас B и по-висок, обикновено е над 180kW и трябва да бъдат оборудвани два или повече комплекта електрически задвижващи системи. Тъй като делът на електрическите превозни средства от висок клас продължава да нараства, инсталираният капацитет на новите енергийни задвижващи двигатели ще се увеличи допълнително. С предимствата на висока плътност на мощността, ниска консумация на енергия, малък размер и леко тегло, синхронните двигатели с постоянен магнит са най-широко използвани в превозни средства с нова енергия, като представляват 94,4% от общия инсталиран капацитет през 2021 г. Задвижващият двигател е един от трите основни компонента на новите енергийни превозни средства и бъдещата му посока на развитие е висока скорост и висока мощност. Това изисква двигателят да намали обема, теглото и загубата на желязо на двигателя възможно най-много при същата мощност, но намаляването на обема и теглото на двигателя ще доведе до намаляване на въртящия момент на двигателя, така че скоростта на двигателят трябва да се увеличи. Например, скоростта на двигателя Prius2015 е почти три пъти по-голяма от тази на двигателя Prius2004, докато пиковият въртящ момент показва тенденция към намаляване. Чрез сътрудничеството на високоскоростния двигател и скоростната кутия, високоскоростният вход с нисък въртящ момент се трансформира в нискоскоростен изход с висок въртящ момент, като по този начин се постига целта за шофиране на нови енергийни превозни средства.

Високоскоростните и високомощни задвижващи двигатели също поставят по-високи изисквания към материалите на двигателя, особено сърцевините на статора и ротора, изработени от ламиниран неориентирани листове от силициева стомана, които не само директно определят мощността на двигателя, въртящия момент, потреблението на желязо, температурата. Надстройката също така засяга обхвата на новите енергийни превозни средства. Например Nissan Leaf II, който беше пуснат в Япония, Северна Америка и Европа през 2018 г., има капацитет на батерията от само 40kWh, но пробег до 400 км, което е същото като Tesla Model S с капацитет на батерията 60kWh. Това е така, защото Nissan Leaf II използва синхронен двигател с постоянен магнит като задвижващ двигател, който се възбужда от постоянни магнити и не изисква възбуждащ ток, така че няма загуба на възбуждане, ниски загуби и висока ефективност. В допълнение, желязната сърцевина на статора и ротора на задвижващия двигател Nissan Leaf II е изработена от ламинирани силициеви стоманени листове с дебелина 0,25 mm, което може да намали загубата на желязо и допълнително да подобри ефективността на двигателя. Ядрото на задвижващия двигател на BMW i3 2016 е направено от ламинирани силициеви стоманени листове с дебелина 0,27 mm. В сърцевината на ротора има голям брой отвори за намаляване на теглото, за да се намали теглото на двигателя и да се увеличи плътността на мощността на двигателя. Следователно, за да се подобри ефективността и плътността на мощността на двигателя, силициевият стоманен лист за двигателя е намален от традиционните 0,35 mm и 0,50 mm на 0,25 mm и 0,27 mm. Предвижда се, че с увеличаването на скоростта на двигателя силициевата стомана с по-тънки спецификации и по-ниски загуби на желязо постепенно ще се прилага към новите енергийни задвижващи двигатели на превозни средства.

Студено валцуваният неориентиран силициев стоманен лист, използван за производството на сърцевините на статора и ротора на задвижващите двигатели, е ключовият мек магнитен материал, който определя преобразуването на мощност и енергия. Загубата на желязо, генерирана в желязното ядро, е важна част от загубата на двигателя, особено когато двигателят работи с висока скорост, съотношението на загубата на желязо към общата загуба се увеличава значително. В свръхвисокочестотно състояние само загубата на вихрови токове представлява 40%-70% от общата загуба, така че това изисква силициевата стомана да има възможно най-ниски високочестотни загуби на желязо, което може да подобри ефективността на двигателя и увеличаване на обхвата на плаване на нови енергийни превозни средства, може също така да потисне повишаването на температурата и да избегне размагнитването на постоянния магнит; по време на стартиране на превозното средство и етапи на изкачване с ниска скорост, моторът трябва да изведе огромен въртящ момент, достатъчен, за да задвижи колата да стартира, така че трябва да има възможно най-висока магнитна индукция. В допълнение, огромната центробежна сила по време на работа с висока скорост и строгият дизайн на хлабината статор-ротор също изискват материалът на ротора да има по-висока граница на провлачване. Следователно, новите двигатели за задвижване на енергийни превозни средства с висока скорост и висока плътност на мощността изискват използването на студено валцувани неориентирани силициеви стоманени листове с по-тънки спецификации (≤0,35 mm), по-ниски високочестотни загуби на желязо, по-висока магнитна индукция и висок добив сила.

Поради дългия поток на процеса, тесния прозорец на процеса и трудното производство на високоякостни неориентирани продукти от силициева стомана за задвижващи двигатели на превозни средства с нова енергия, в света има малко предприятия с мащабен и стабилен производствен капацитет. Понастоящем неориентирана силиконова стомана за задвижващи двигатели на превозни средства с нова енергия може да се произвежда от японските JFE, Nippon Steel и южнокорейската Posco в света, докато само няколко компании в Китай, като Baosteel, Shougang и Taiyuan Iron и стомана,може да се произвежда масово. С бързото развитие на нови енергийни превозни средства търсенето на световния пазар за неориентирана силициева стомана за задвижващи двигатели на нови енергийни превозни средства е силно.

Ние си сътрудничим с Baosteel, за да осигурим висококачествена неориентирана силициева стомана, свържете се с нас за повече информация относно неориентираната електротехническа стомана.