Hệ thống truyền động điện hợp kim vô định hình sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới ra mắt; Hợp kim vô định hình mở ra cơ hội thay thế thép silicon năng lượng mới
GAC Aion gần đây đã chính thức ra mắt mẫu RT 2027. Xe mới được trang bị hệ thống truyền động điện hợp kim vô định hình sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, tiêu chuẩn trang bị pin điện CATL trên tất cả các phiên bản, và có sẵn bốn cấu hình. Xe đạt tầm xa tối đa 710 km theo chu trình CLTC và mức tiêu thụ điện năng thấp chỉ 8,571 kWh mỗi 100 km. Bộ truyền động ba điện này trước đây chỉ được trang bị trên các mẫu xe cao cấp có giá trên 300.000 nhân dân tệ, nay đã mở rộng xuống phân khúc thị trường thấp hơn, đánh dấu việc hợp kim vô định hình chính thức phát động thách thức cấp ngành để thay thế thép silicon không định hướng năng lượng mới - vật liệu lõi chủ đạo cho động cơ truyền động xe năng lượng mới.
Tầm xa và mức tiêu thụ năng lượng từ lâu đã là những điểm đau cốt lõi của người tiêu dùng xe năng lượng mới. Trước đây, hầu hết các động cơ kéo xe năng lượng mới trong nước đều sử dụng thép silicon không định hướng chuyên dụng cho năng lượng mới làm vật liệu lõi stator, với các cấp độ mỏng chính từ 0,20–0,35 mm như B25AV1300 và B30AV1500. Ngành công nghiệp đã liên tục giảm tổn thất sắt bằng cách làm mỏng thép tấm và tối ưu hóa quy trình nấu chảy và ủ, đẩy hiệu suất động cơ tiến gần đến giới hạn lý thuyết của vật liệu thép silicon. Tuy nhiên, tổn thất sắt và sinh nhiệt trong điều kiện vận hành tần số cao, tốc độ cao vẫn khó loại bỏ hoàn toàn, và mỗi 0,5% cải thiện hiệu suất năng lượng đi kèm với chi phí R&D rất lớn.
Hệ thống truyền động điện hợp kim vô định hình trên Aion RT 2027 sử dụng lõi làm từ dải hợp kim vô định hình có nguồn gốc từ hàng không vũ trụ, thường được gọi là "thép có thể xé bằng tay". Với độ dày chỉ 0,025 mm - bằng một phần mười so với các lá thép silicon không định hướng năng lượng mới chính thống dày 0,2–0,35 mm - và kết hợp với rotor sợi carbon, nó giảm 75% tổn thất lõi, đạt hiệu suất động cơ đỉnh 99%, và nâng cao hiệu suất năng lượng tổng thể của xe thêm một km tầm xa cho mỗi kWh điện.
So sánh cốt lõi: Hợp kim vô định hình so với Thép silicon không định hướng năng lượng mới cao cấp
Nguồn dữ liệu: Tổng hợp từ dữ liệu công khai
Về mặt hiệu suất, thép silicon không định hướng năng lượng mới vượt trội ở cảm ứng bão hòa từ tính cao hơn, chế tạo lá mỏng thành thạo và dễ dàng mở rộng mật độ công suất, khiến nó trở thành dòng chủ đạo không thể tranh cãi cho động cơ năng lượng mới hiện nay. Điểm mạnh lớn nhất của hợp kim vô định hình tập trung ở dải tần số cao, tốc độ cao của động cơ: chúng giảm đáng kể tổn thất sắt và giảm nhiệt tích tụ trong động cơ, trực tiếp cải thiện khả năng đạt được dải tốc độ cao trong thực tế. Tuy nhiên, bị giới hạn bởi mật độ từ thông bão hòa và hệ số xếp chồng, mật độ công suất bị ảnh hưởng ở cùng thể tích, và độ khó gia công của chúng cao hơn nhiều so với thép silic không định hướng.
Trong lịch sử, hợp kim vô định hình đã được triển khai rộng rãi trong lĩnh vực máy biến áp phân phối. Bị cản trở bởi các rào cản kỹ thuật trong bộ quy trình cắt lõi, xếp chồng và ủ hoàn chỉnh, chúng từ lâu đã không thể đạt được sản xuất hàng loạt quy mô lớn cho động cơ kéo ô tô, chủ yếu vẫn ở giai đoạn phòng thí nghiệm và nguyên mẫu. Bước đột phá sản xuất hàng loạt của GAC Aion đã hoàn thiện toàn bộ chuỗi công nghiệp của động cơ hợp kim vô định hình từ nguyên liệu thô đến xe thành phẩm. Tuy nhiên, trong ngắn hạn, hợp kim vô định hình sẽ không thay thế hoàn toàn thép silic không định hướng, mà sẽ hình thành mối quan hệ bổ sung về mặt công nghệ: hợp kim vô định hình có ưu thế nổi bật trong các kịch bản tần số cao, tốc độ cao ưu tiên tiêu thụ năng lượng thấp, trong khi thép silic không định hướng cao cấp sẽ giữ vị trí thống trị trong các ứng dụng quá tải cao, mật độ công suất cao.
Cuộc cạnh tranh về hiệu suất năng lượng của động cơ năng lượng mới đã chuyển từ thiết kế cấu trúc sang sự cạnh tranh ở cấp độ vật liệu cơ bản. Trong nhiều năm, ngành công nghiệp đã liên tục tung ra các loại thép silic không định hướng cấp cao hơn, mỏng hơn để khai thác giới hạn của hệ thống thép silic; việc sản xuất hàng loạt và tích hợp trên xe của hợp kim vô định hình đã mở ra một lộ trình công nghệ thứ hai.
Nhìn về phía trước, nếu năng lực sản xuất được mở rộng và chi phí sản xuất lõi hợp kim vô định hình tiếp tục giảm, hợp kim vô định hình sẽ dần dần thay thế một phần thép silic không định hướng mỏng cho năng lượng mới, định hình lại cấu trúc nhu cầu hạ nguồn đối với thép silic không định hướng. Đối với chuỗi công nghiệp trong nước, điều này đánh dấu sự mở ra một chiều cạnh cạnh tranh hoàn toàn mới trên đường đua vật liệu từ mềm, cung cấp một con đường mới cho những đột phá hơn nữa trong công nghệ ba điện (pin, động cơ, điều khiển điện) của Trung Quốc.
Tuyên bố nguồn dữ liệu:
(Dữ liệu trong báo cáo này ngoài thông tin công khai đều được lấy từ thông tin công khai (bao gồm nhưng không giới hạn tin tức ngành, hội thảo, triển lãm, báo cáo tài chính doanh nghiệp, báo cáo môi giới, dữ liệu Cục Thống kê Quốc gia, dữ liệu xuất nhập khẩu hải quan và các dữ liệu khác nhau do các hiệp hội và tổ chức lớn công bố), trao đổi thị trường và các mô hình cơ sở dữ liệu nội bộ của SMM, và được nhóm nghiên cứu sản xuất thông qua phân tích toàn diện và suy luận hợp lý; chỉ để tham khảo và không cấu thành lời khuyên ra quyết định.)
SMM bảo lưu quyền giải thích cuối cùng đối với các điều khoản của tuyên bố này và quyền điều chỉnh, sửa đổi nội dung tuyên bố theo tình hình thực tế.
