钢铁进化论丨① 毫米级电工钢如何驱动一辆新能源车
因地制宜发展新质生产力,加快构建现代化产业体系的四梁八柱。我省锚定高端化、智能化、绿色化方向,加快产业转型升级,强化标准引领,推动钢铁产品由原料级向材料级转变、钢铁企业由制造商向综合服务商转型。
今天(9月10日)起,本台推出全媒体系列报道《钢铁进化论》,带您探访河北钢铁的拳头产品,探寻产业迭代"进化"的步伐。首篇走进全球独角兽企业首钢智新,看毫米级电工钢如何驱动一辆新能源车。
本台记者 焦洁:
当您驾驶一辆新能源车上下班的时候,有没有想过:为什么它能跑得又快又安静?解剖这辆车,我们来寻找答案。这是新能源车的电机,也就是它的心脏,飞速旋转的部分正是驱动车前进的关键。它是用什么制成的呢?一种比A4纸还要薄的钢。
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
在中国,每三辆新能源汽车,就有一辆搭载我们自主研发的电工钢作为它的铁芯。
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
电工钢,就像我们钢铁中的"魔法师",虽然它是钢铁,但是它却有普通钢铁不具备的这种"超能力":可以轻松地实现这种电磁的转换。那么,在日常生活中凡是与"电"相关的都离不开我们的电工钢,它是我们生活中"看不见的电能心脏",我们又称为钢铁中的工艺品。
本台记者 焦洁:
确实,这个钢板翻起来就像翻书一样,感觉跟纸没什么区别。这个是不是越薄越好呢?
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
对,先带你去车间看看。我们的产品现在已经能够做到0.1毫米这个厚度,比一张A4纸的厚度还要薄,我们又称它为"手撕钢"。为什么越薄越好呢?这就要从新能源汽车驱动电机的工作原理说起。
新能源车电机"吃"的是电,"吐"出的是动力。不断变化的电流会产生变化的磁场,磁场之间"你推我拉",就会带动电机转动。为什么不能选择一块完整的钢芯来转动呢?因为转动过程中会产生涡流,涡流会使部分电能白白损耗掉。为此,工程师们选择把钢片像千层蛋糕那样摞起来,钢片越薄,涡流就越能被"掐断",能量损耗也就越少,电能就可以转换成更多的动能。
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
想要"薄",轧制工艺是关键,工作这几年我也参与了整个的研发过程,成百上千次的实验,整个冷轧设备都不知道重启了多少次。可以说,我们现在的电工钢产品越做越薄,虽然只是零点几毫米的变化,却可以让新能源汽车能耗大幅降低,续航也可以多十几公里。说到这,我非常的自豪!
"超薄"钢让新能源车续航值拉满。而如今,造车新势力之间的竞争又进入了"谁更快"的赛道,电机转速也跟着一路飙升。这背后,必须有一颗超强"心脏"。但能徒手撕开的"钢",真的够硬核吗?
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
谁说"薄"就不能"扛"了呢,我们超薄规格电工钢的轧制力和长征五号运载火箭是一个能量级。关于强度,咱们眼见为实,做个实验看看。您看这个指标,950多兆帕,代表我们电工钢的屈服强度,是普通钢的2倍多。
这是怎么做到的呢?原来,张鹤鸣和同事们悄悄给电工钢上了"超强保护",近十项强化技术层层叠加,让他们的电工钢虽然薄如蝉翼,却能强如铠甲。
本台记者 焦洁:
动力足了,速度快了,但新的难题又出现了:能不能既要高转速又要低噪声呢?既要又要,怎么实现?
企业的答案简单清晰:研发,只能是研发!那么,研发资金哪里来?这时候,省科技厅的省重点项目支持资金"精准投喂",叠加研发费用加计扣除政策,企业累计享受税收优惠9.15亿元。"新手福利包"到账,让首钢智新能大胆放开手脚,深耕新赛道。
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司电工钢产品研发工程师 张鹤鸣:
我们自主研发了"薄膜厚高粘接性自粘结涂层技术",这样每片钢板通过粘接的方式连接在一起,告别老式焊接,层间的缝隙几乎看不见,电机在运转过程中就会稳如磐石,噪音自然就小了。如果不是亲身参与,我是万万不敢相信,粗放的钢铁竟然会成为如此精密的材料。
曾经的首钢以螺纹钢、线材等闻名世界,而如今,从传统钢到电工钢,技术不断跨越;从原料到材料,钢铁不断进化。2025年,首钢智新成功上榜全球独角兽企业。
首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司首席工程师 程林:
早在2016年,我们在家电电机都已经做到了天花板,我们当时占据市场份额的50%以上,盈利能力也很不错,但是我们当时并没有躺在舒适区,而是果断选择了一条新能源的新赛道。因为我们意识到,今天这个技术壁垒会越来越薄,技术创新带来的红利也会越来越快地被稀释掉,所以转型是一个势在必行的事情。我们一直坚持做这种困难而正确的事情,我们站在一个顶峰并不是为了享受高光时刻,我们是为了更好地去看清发展的道路。坚持提前布局,持续创新,才能引领未来发展的新航线。
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