[SMM Анализ] Первый в мире серийный аморфный сплавной электропривод, установленный в автомобиль, открывает возможности замены неориентированной электротехнической стали в новой энергетике.

Недавно официально была запущена модель GAC Aion 2027 года RT. Новый автомобиль оснащён первой в мире серийной электрической системой привода из аморфного сплава, а все комплектации стандартно комплектуются тяговыми аккумуляторами CATL. Предлагается четыре варианта конфигурации, с запасом хода по циклу CLTC до 710 км и энергопотреблением всего 8,571 кВт·ч на 100 км. Эта тройка электрических компонентов, ранее использовавшаяся только в моделях автомобилей премиум-класса стоимостью выше 300 000 юаней, теперь стала доступна, что означает официальный вызов аморфного сплава в промышленном масштабе доминирующей в новых энергетических автомобилях текстурированной электротехнической стали для двигателей.

Запас хода и энергопотребление всегда были основными болевыми точками для пользователей новых энергетических автомобилей. В прошлом почти все двигатели новых энергетических автомобилей в Китае использовали текстурированную электротехническую сталь для NEV в качестве материала сердечника статора, с основными марками толщиной 0,20-0,35 мм, такими как B25AV1300 и B30AV1500. Отрасль постоянно уменьшала толщину полосы и оптимизировала процессы плавки и отжига для снижения потерь в стали, доводя КПД двигателя до материального предела. Однако потери в стали и тепловыделение в условиях высокой частоты и скорости оставались трудноразрешимыми, и каждое увеличение энергоэффективности на 0,5% требовало огромных затрат на НИОКР.

Электрическая система привода из аморфного сплава в Aion RT 2027 года использует аморфную стальную ленту аэрокосмического происхождения, обычно называемую «рвущаяся рукой сталь», толщиной всего 0,025 мм, что составляет лишь одну десятую от основных листов текстурированной электротехнической стали для NEV толщиной 0,2-0,35 мм. В паре с углеродным ротором это позволяет снизить потери в сердечнике на 75% и достичь пикового КПД двигателя 99%. Это позволяет автомобилю проезжать на один километр больше на каждый кВт·ч потреблённой энергии.

Аморфный сплав против высококачественной текстурированной электротехнической стали для NEV: Основное сравнение

Источник данных: Составлено из открытых источников

С точки зрения производительности, текстурированная электротехническая сталь для NEV имеет преимущества в более высокой индукции насыщения, зрелой технологии шихтовки и более лёгкой масштабируемости удельной мощности, что делает её абсолютным мейнстримом для современных двигателей NEV. С другой стороны, основное преимущество аморфного сплава заключается в диапазоне высоких частот и скоростей, где потери в железе значительно снижаются, а нагрев двигателя существенно уменьшается, что напрямую улучшает показатель реализуемости высокоскоростного вождения. Однако, ограниченный плотностью магнитного насыщения и коэффициентом заполнения, в одинаковом объёме снижается удельная мощность, а сложность обработки значительно выше, чем у неориентированной кремнистой стали.

Ранее аморфный сплав широко применялся в области распределительных трансформаторов. Из-за сложностей полного цикла технологических процессов резки сердечника, штабелирования и отжига было трудно достичь массового производства и установки в автомобильных тяговых электродвигателях, что ограничивало его использование в основном лабораторными и прототипными разработками. Компания GAC Aion внедрила массовое производство, открыв цепочку промышленности аморфных сплавов для двигателей от материалов до готовых автомобилей. Однако в краткосрочной перспективе он полностью не заменит неориентированную кремнистую сталь, а скорее дополнит технологии: в сценариях высокой частоты и скорости, где приоритет отдаётся низкому энергопотреблению, аморфный сплав имеет значительные преимущества; в сценариях с высокой перегрузкой и высокой удельной мощностью высокосортная неориентированная кремнистая сталь по-прежнему будет сохранять свои лидирующие позиции.

Конкуренция в области энергоэффективности новых энергетических двигателей сместилась от структурного проектирования к конкуренции за основные материалы. В прошлом отрасль постоянно итеративно развивалась в сторону более высоких марок и более тонких сортов неориентированной кремнистой стали, подталкивая к пределам систему кремнистой стали; аморфные сплавы были запущены в массовое производство и установлены на автомобили, открыв второй технологический маршрут.

Заглядывая вперёд, если производственные линии будут масштабированы и введены в эксплуатацию, стоимость изготовления сердечников из аморфного сплава будет продолжать снижаться, постепенно приводя к частичной замене тонколистовой неориентированной кремнистой стали для новых энергетических двигателей, изменяя структуру спроса на неориентированную кремнистую сталь вниз по цепочке. Для промышленной цепочки Китая это означает, что траектория магнитомягких материалов открывает новое измерение конкуренции, предоставляя новый путь для дальнейших прорывов в трёхэлектрических технологиях Китая.

Заявление об источниках данных:

(Помимо общедоступной информации, все данные в данном отчёте получены из открытых источников (включая, но не ограничиваясь: отраслевые новости, семинары, выставки, корпоративные финансовые отчёты, отчёты брокеров, данные Национального бюро статистики (NBS), данные таможенной импортно-экспортной статистики, а также различные данные, публикуемые крупными ассоциациями и учреждениями), из рыночного общения и основаны на внутренних моделях баз данных SMM. Они получены путем всестороннего анализа и разумного вывода исследовательской группой, только для справки и не являются рекомендациями по принятию решений.

SMM оставляет за собой окончательное право толкования данного заявления и право корректировать и изменять содержание заявления в соответствии с фактическими обстоятельствами.