Новий енергетичний привідний двигун автомобіля та неорієнтована кремнієва сталь

Сталь GNEE Холоднокатана зерниста неорієнтована кремнієва сталь

Потужність двигуна нових енергетичних транспортних засобів, особливо електромобілів класу B і вище, зазвичай перевищує 180 кВт, і потрібно обладнати два або більше комплектів систем електроприводу. Оскільки частка електромобілів високого класу продовжує збільшуватися, встановлена ​​потужність нових енергетичних двигунів зростатиме. Завдяки високій щільності потужності, низькому енергоспоживанню, невеликому розміру та легкій вазі синхронні двигуни з постійними магнітами найбільш широко використовуються в транспортних засобах на новій енергії, на них припадає 94,4% загальної встановленої потужності в 2021 році. Привідний двигун є одним із три основні компоненти нових енергетичних транспортних засобів, і напрямок його майбутнього розвитку — висока швидкість і висока потужність. Це вимагає, щоб двигун максимально зменшив об’єм, вагу та втрати заліза двигуна за тієї самої потужності, але зменшення об’єму та ваги двигуна призведе до зменшення крутного моменту двигуна, тому швидкість двигун потрібно збільшити. Наприклад, швидкість двигуна Prius2015 майже втричі перевищує швидкість двигуна Prius2004, а максимальний крутний момент має тенденцію до зменшення. Завдяки взаємодії високошвидкісного двигуна та коробки передач високошвидкісний низький крутний момент перетворюється на низькошвидкісний вихід із високим крутним моментом, таким чином досягаючи мети керування транспортними засобами з новою енергією.

Високошвидкісні та потужні приводні двигуни також висувають підвищені вимоги до матеріалів двигуна, особливо до сердечників статорів і роторів, виготовлених з ламінованого шару.неорієнтована кремнієва стальлисти, які не тільки безпосередньо визначають потужність двигуна, крутний момент, споживання заліза, температуру. Оновлення також впливає на запас ходу нових транспортних засобів з енергією. Наприклад, Nissan Leaf II, який було представлено в Японії, Північній Америці та Європі в 2018 р., має ємність батареї лише 40 кВт·год, але запас ходу становить до 400 км, що так само, як Tesla Model S з акумулятором ємністю 60 кВт/год. Це тому, що Nissan Leaf II використовує синхронний двигун з постійними магнітами як приводний двигун, який збуджується постійними магнітами та не потребує струму збудження, тому немає втрат збудження, низькі втрати та високий ККД. Крім того, залізний сердечник статора та ротора приводного двигуна Nissan Leaf II виготовлено з листів ламінованої кремнієвої сталі товщиною 0,25 мм, що може зменшити втрати заліза та ще більше підвищити ефективність двигуна. Сердечник приводного двигуна BMW i3 2016 виготовлений з ламінованого матеріалукремнієві сталеві листитовщиною {{0}}.27 мм. У сердечнику ротора є велика кількість отворів для зменшення ваги, щоб зменшити вагу двигуна та збільшити питому потужність двигуна. Таким чином, щоб підвищити ефективність і щільність потужності двигуна, лист кремнієвої сталі для двигуна було зменшено з традиційних 0.35 мм і 0.50 мм до 0,25 мм і 0,27 мм. Передбачається, що зі збільшенням швидкості двигуна, кремнієва сталь з тоншими характеристиками та меншими втратами заліза буде поступово застосовуватися для нових енергоприводних двигунів транспортних засобів.

Холоднокатаний неорієнтований кремнієвий сталевий лист, який використовується для виготовлення сердечників статорів і роторів приводних двигунів, є ключовим магнітом’яким матеріалом, який визначає перетворення потужності та енергії. Втрати заліза, що утворюються в залізному сердечнику, є важливою частиною втрат двигуна, особливо коли двигун працює на високій швидкості, частка втрат заліза до загальних втрат значно зростає. У стані надвисокої частоти лише втрати на вихрові струми складають 40%-70% загальних втрат, тому для цього потрібно, щоб кремнієва сталь мала якомога менші високочастотні втрати заліза, що може підвищити ефективність двигуна та збільшити запас ходу нових енергетичних транспортних засобів, також може придушити підвищення температури та уникнути розмагнічування постійного магніту; під час старту транспортного засобу та етапів підйому на низькій швидкості двигун повинен видавати величезний крутний момент, достатній для запуску автомобіля, тому він повинен мати якомога більшу магнітну індукцію. Крім того, величезна відцентрова сила під час роботи на високій швидкості та сувора конструкція зазору між статором і ротором також вимагають, щоб матеріал ротора мав вищу межу текучості. Таким чином, нові енергетичні приводні двигуни транспортних засобів з високою швидкістю та високою питомою потужністю вимагають використання холоднокатаних неорієнтованих листів кремнієвої сталі з тоншими специфікаціями (менше або дорівнює 0,35 мм), нижчими високочастотними втратами заліза, вищою магнітною індукцією , і висока межа текучості.

Через тривалий процес, вузьке вікно процесу та складне виробництво високоміцних неорієнтованих кремнієвих сталевих виробів для приводних двигунів транспортних засобів з новою енергією, у світі є кілька підприємств із великомасштабними та стабільними виробничими потужностями. Наразі неорієнтовану кремнієву сталь для нових енергетичних приводних двигунів транспортних засобів можуть виробляти японські JFE, Nippon Steel і південнокорейська Posco у світі, тоді як лише кілька компаній у Китаї, такі як Baosteel, Shougang і Taiyuan Iron і Сталь, можливе масове виробництво. Зі швидким розвитком транспортних засобів на новій енергії світовий ринковий попит на неорієнтовану кремнієву сталь для приводних двигунів транспортних засобів на новій енергії є сильним.