中钢成功开发电动车马达用超能效自黏涂膜电磁钢

【很角色时报吴冠贤/综合报导】电动车具有节能减碳之环保优势,全球各先进国家均订有税则奖励与推动比例期程,鼓励各大车厂积极投入开发,全球电动车销售量截至去(2023)年为止已逾2,000万辆,年成长率达28%,整体而言电动车已进入规模化快速发展阶段,逐渐成为新世代汽车主流。中钢早于2007年开始与知名电动车大厂合作,透过EVI(Early Vendor involvement,早期供应厂参与)之协同研发机制,开发供应客户各车款马达所需的高能效电磁钢,近期更成功开发出低铁损、高磁通、高强度的超能效自黏涂膜电磁钢25CS1250FY产品,除了已通过车厂验证及开始供料外,也有助中钢拓销及扩大精致钢品产量,稳固中钢在全球电动车马达用电磁钢市场的领先群地位。

马达广泛应用于家电、电子、自动化及汽車等产业,在工业领域占有重要地位,其主要零件多为金属制品,包含铁芯、磁铁、轴承及外壳等,其中马达铁芯即由电磁钢片堆叠而成。国内电磁钢早期供应来源主要为日本钢厂,中钢历经一连串冶金和制程研发后,1989年开始供应电磁钢产品,并与下游客户携手研发及努力推广,逐步扩大产能及提升品质,成功取代日料。台湾去年整年用电量约2,330亿度,其中超过一半用于各种不同用途的马达,据统计显示,如果马达效率提升1%,全台一年约可省电13亿度,依2022年经济部能源署公布之电力排碳系数换算,约可减少65万公吨CO2排放。中钢所发展的高能效电磁钢不仅提升马达效率、减少电力消耗以及缩小马达体积及重量,依工业技术研究院生命周期方法学计算,应用于电动车马达时,每吨薄顶规电磁钢具有减碳1.86吨之外部减碳效益。此外,中钢去年电磁钢产量达到50.3万吨,其中在电动车马达用钢市场的市占率将近20%,在全球钢厂中居于领先群地位。

电动车马达用电磁钢不仅须具备高强度、低铁损、高磁通与抗疲劳等特性,目前钢材的主流厚度已由0.35mm减薄至0.25mm,中钢不但均可量产供应,对于次世代的0.20mm甚至更薄的0.15mm也超前部署完成开发。惟随着钢材厚度薄化,过往采铆接、銲接或点胶制程紧固成马达铁芯的做法仅让堆叠钢片彼此以点对点方式进行局部结合,使得马达磁化及高转速时易产生震动噪音,影响运转效率。中钢参考电动车厂导入的先进「胶合式铁芯」制造技术,成功开发出薄顶规自黏涂膜电磁钢25CS1250FY产品,其采用中钢技术团队自主研发的自黏涂料,常温下不具备黏性,下游业者在进行电磁钢分条、冲叠片及加压加热作业后,自黏涂膜才会产生交链反应,成为稳固黏结的铁芯。中钢自黏涂膜电磁钢25CS1250FY的强度较常规25CS1250HF产品提升20 MPa,所制作出的自黏铁芯与铆接铁芯相较,不但具备强度提升50倍及铁损降低20%之优越特性,还能协助电动车马达降噪10 dB,同时扩大马达高效率区域范围由3%提高至18%。

中钢薄顶规自黏涂膜电磁钢25CS1250FY经客户试用评估后均表满意,目前除了通过电动车大厂验证并开始供料外,并水平展开至无人机、燃料电池高转速冷却风扇等高端马达市场。此外,有鉴于马达业者在铁芯自黏固化大多采行批次处理的半自动制程,中钢近期也建置一套全自动连续自黏铁芯量产设备,向客户示范说明自黏铁芯生产技术,帮助下游客户稳定量产,达到达成客我双赢目的。展望未来,中钢将持续开发极低铁损、超高磁通、超高强度的前瞻性超能效电磁钢系列产品,并增加产能、降低成本及提高性价比,实现「中钢与客户价值共创」理念。

马达铁芯由电磁钢片堆叠而成。(中钢公司提供)

电动车驱动马达。(中钢公司提供)

 

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