非晶电机：新能源汽车领域的技术革新与市场前景
非晶电机：新能源汽车领域的技术革新与市场前景
非晶电机作为新能源汽车驱动电机的新型技术路线，近年来在国内外主要车企中加速应用。相比传统硅钢电机，非晶电机具有更高的功率密度和效率，能够显著提升新能源汽车的续航里程。本文将为您详细介绍非晶电机的技术原理、工艺路线、应用现状及市场前景。
什么是非晶电机：铁芯由硅钢片换为非晶
驱动电机是新能源汽车实现电能与机械能转换的关键部件。随着新能源汽车行业的高速发展，对驱动电机提出了更高的性能要求。目前主流的技术路径包括扁线电机、油冷电机和多合一电驱动系统总成等。
降低电机损耗的主要方法包括优化材料和工艺。电机的损耗主要包括铜耗、铁耗、风磨损耗和杂散损耗。永磁同步电机的转化效率可达到96%-97%，其中铜耗占大约65%，铁耗占大约20%。
非晶带材是较为理想的电机定子铁芯材料
非晶金属是一种新型软磁合金材料，主要包含铁、硅、硼等元素。与传统硅钢片相比，非晶合金材料具有诸多优势：
- 损耗小：损耗密度仅为传统硅钢片的1/5~1/10
- 节能环保：生产过程绿色，工艺流程短
- 效率高：效率可提升1-2%
- 重量轻：体积更小、重量更轻
非晶电机在高转速场景下优势明显，例如在高速公路场景时，非晶电机可节省30%的里程，在城市道路时可节省15%左右的里程。
非晶电机的工艺路线与普及痛点
非晶铁芯加工主要有两种工艺路线：线切割和冲压。线切割工艺相对成熟但效率低，冲压工艺效率高但对模具要求高。目前，安泰科技选择线切割路线，云路股份选择冲压路线。
非晶电机的普及也面临一些挑战：
- 加工难度大：非晶片硬度高，维氏硬度达到900左右，是硅钢的5倍
- 磁学性能待优化：磁感偏低、磁滞伸缩系数大
- 数据库不完善：缺乏丰富、标准的材料B-H、B-P库
应用现状：新能源汽车领域空间广阔
目前，非晶合金主要应用于配电变压器领域。根据Business Research的数据，2021年全球非晶合金变压器市场规模为9.04亿美元，预计到2031年将增长至17.18亿美元。
在新能源汽车领域，非晶电机的应用正在加速。2022年，国内已有12家企业实现小批量供应，约60万只非晶小电机在无人机、吸尘器等领域得到应用。比亚迪、蔚来、长安、广汽等车企已着手研究，并推出相关产品。
市场空间预测
中性假设下，2027年非晶电机市场规模将达到896.9亿元，远期可达1512亿元；2027年非晶材料市场规模将达到410亿元，远期可达575.4亿元。
市场格局集中，龙头明确
全球非晶带材市场主要由青岛云路、Proterial, Ltd. (原日立金属)和安泰科技等企业主导，前三大厂商占有全球约70%的份额。亚太地区占据最大市场份额，占比约65%。
中日企业的非晶合金带材产品核心参数基本相当，主要指标包括单位铁损、电阻率、饱和磁通密度等。