Nový hnací motor vozidla s energiou a neorientovaná silikónová oceľ

GNEE oceľ za studena valcovaná neorientovaná silikónová oceľ

Hnací výkon nových energetických vozidiel, najmä elektrických vozidiel triedy B a vyššej, je vo všeobecnosti vyšší ako 180 kW a je potrebné vybaviť dve alebo viac sád elektrických pohonných systémov. Keďže podiel špičkových elektrických vozidiel sa neustále zvyšuje, inštalovaný výkon nových energetických hnacích motorov sa bude ďalej zvyšovať. S výhodami vysokej hustoty výkonu, nízkej spotreby energie, malých rozmerov a nízkej hmotnosti sú synchrónne motory s permanentným magnetom najrozšírenejšie v nových energetických vozidlách, čo predstavuje 94,4 % celkovej inštalovanej kapacity v roku 2021. Hnací motor je jedným z tri základné komponenty nových energetických vozidiel a jeho budúci vývoj smerujúci k vysokej rýchlosti a vysokému výkonu. To si vyžaduje, aby motor pri rovnakom výkone čo najviac zmenšil objem, hmotnosť a stratu železa motora, ale zníženie objemu a hmotnosti motora povedie k zníženiu krútiaceho momentu motora, takže rýchlosť treba zvýšiť motor. Napríklad rýchlosť motora Prius2015 je takmer trikrát vyššia ako rýchlosť motora Prius2004, zatiaľ čo maximálny krútiaci moment vykazuje klesajúci trend. Prostredníctvom spolupráce vysokorýchlostného motora a prevodovky sa vysokorýchlostný vstup s nízkym krútiacim momentom premení na výstup s nízkym krútiacim momentom pri nízkych otáčkach, čím sa dosiahne účel pohonu nových energetických vozidiel.

Vysokorýchlostné a vysokovýkonné hnacie motory tiež kladú vyššie požiadavky na materiály motora, najmä na jadrá statora a rotora vyrobené z laminátu.neorientovaná kremíková oceľplechy, ktoré nielen priamo určujú výkon motora, krútiaci moment, spotrebu železa, teplotu Modernizácia ovplyvňuje aj dojazd nových energetických vozidiel. Napríklad Nissan Leaf II, ktorý bol uvedený na trh v Japonsku, Severnej Amerike a Európe v roku 2018, má kapacitu batérie iba 40 kWh, no dojazd až 400 km, čo je rovnaký Tesla Model S s kapacitou batérie 60 kWh. Nissan Leaf II totiž používa ako hnací motor synchrónny motor s permanentnými magnetmi, ktorý je budený permanentnými magnetmi a nevyžaduje budiaci prúd, takže nedochádza k žiadnym stratám pri budení, nízkej strate a vysokej účinnosti. Okrem toho je železné jadro statora a rotora hnacieho motora Nissan Leaf II vyrobené z laminovaných plechov z kremíkovej ocele s hrúbkou 0,25 mm, čo môže znížiť straty železa a ďalej zlepšiť účinnosť motora. Jadro hnacieho motora BMW i3 2016 je vyrobené z laminaplechy z kremíkovej oceles hrúbkou {{0}}.27 mm. V jadre rotora je veľké množstvo otvorov na zníženie hmotnosti, ktoré znižujú hmotnosť motora a zvyšujú hustotu výkonu motora. Preto, aby sa zlepšila účinnosť a hustota výkonu motora, plech z kremíkovej ocele pre motor sa zmenšil z tradičných 0,35 mm a 0,50 mm na 0,25 mm a 0,27 mm. Dá sa predvídať, že so zvyšovaním otáčok motora sa do nových hnacích motorov energetických vozidiel bude postupne aplikovať kremíková oceľ s tenšími špecifikáciami a nižšími stratami železa.

Za studena valcovaný neorientovaný plech z kremíkovej ocele používaný na výrobu jadier statora a rotora hnacích motorov je kľúčovým mäkkým magnetickým materiálom, ktorý určuje premenu výkonu a energie. Strata železa generovaná v železnom jadre je dôležitou súčasťou straty motora, najmä keď motor beží pri vysokých otáčkach, podiel straty železa na celkovej strate sa výrazne zvyšuje. V stave ultravysokej frekvencie samotná strata vírivými prúdmi predstavuje 40%-70% z celkovej straty, takže to vyžaduje, aby kremíková oceľ mala čo najnižšie straty železa pri vysokej frekvencii, čo môže zlepšiť účinnosť motora a zvýšiť cestovný dosah nových energetických vozidiel, môže tiež potlačiť nárast teploty a zabrániť demagnetizácii permanentného magnetu; pri rozjazde vozidla a pri pomalom stúpaní potrebuje motor vyvinúť obrovský krútiaci moment, ktorý je dostatočný na to, aby poháňal auto, aby sa rozbehlo, takže musí mať čo najvyššiu magnetickú indukciu. Okrem toho obrovská odstredivá sila pri vysokorýchlostnej prevádzke a striktná konštrukcia vôle medzi statorom a rotorom tiež vyžadujú, aby materiál rotora mal vyššiu medzu klzu. Preto nové hnacie motory energetických vozidiel s vysokou rýchlosťou a vysokou hustotou výkonu vyžadujú použitie za studena valcovaných neorientovaných plechov z kremíkovej ocele s tenšími špecifikáciami (menej ako 0,35 mm), nižšou vysokofrekvenčnou stratou železa, vyššou magnetickou indukciou. a vysoká medza klzu.

Vzhľadom na dlhý procesný tok, úzke procesné okno a náročnú výrobu vysokopevnostných neorientovaných výrobkov z kremíkovej ocele pre nové hnacie motory energetických vozidiel je na svete len málo podnikov s rozsiahlou a stabilnou výrobnou kapacitou. V súčasnosti môže neorientovanú kremíkovú oceľ pre hnacie motory nových energetických vozidiel na svete vyrábať japonská JFE, Nippon Steel a juhokórejská Posco, zatiaľ čo v Číne len niekoľko spoločností, ako napríklad Baosteel, Shougang a Taiyuan Iron a Oceľ, môže sériovo vyrábať. S rýchlym vývojom nových energetických vozidiel je celosvetový dopyt po neorientovanej kremíkovej oceli pre hnacie motory nových energetických vozidiel silný.