摘 要:隨著新能源汽車需求加大,軟磁材料的作用越加明顯。軟磁材料屬于新型材料,具有耐高溫、耐腐蝕、耐潮濕、耐酸堿等特點,應(yīng)用新能源汽車上,可在無線充電、起動器電機、無鑰匙系統(tǒng)、音響喇叭等起到關(guān)鍵作用,保證新能源車的整體性能。
關(guān)鍵詞:軟磁材料;新能源車;應(yīng)用
近些年來,隨著新能源車需求不斷爆發(fā),各國關(guān)于新能源車補貼政策相繼出臺,歐洲各國更是從2020年1月開始執(zhí)行全球最嚴碳排放法案,這進一步促進新能源汽車銷量的增長。從國內(nèi)來看,受到疫情影響和新能源汽車補貼退坡,新能源汽車需求增速不及預(yù)期,轉(zhuǎn)為負向增長,但是隨著《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》、《關(guān)于促進制造業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量提升的實施意見》、《關(guān)于開展新能源汽車下鄉(xiāng)活動的通知》中長期政策的發(fā)布,新能源汽車的需求有望進一步增長。軟磁材料是磁性材料的一個重要組成部分,主要是由金屬軟磁、非晶軟磁、鐵氧體軟磁、納米軟磁四大類。我國主要是鐵氧體軟磁供應(yīng)國,每年生產(chǎn)量為21萬噸左右。隨著新能源車、大數(shù)據(jù)、云計算等新興市場的發(fā)展,軟磁材料需求進一步加大。對于新能源車而言,軟磁材料在其中具有重要作用,可應(yīng)用到新能源車上的無線充電軟磁片、汽車部件等方面,不可或缺。
一、新能源車需求現(xiàn)狀
近些年,隨著低碳環(huán)保經(jīng)濟提倡得到越來越多的國家認可,低碳環(huán)保成為各個國家所要踐行的標準。新能源汽車研發(fā)就是在這種大背景下產(chǎn)生的,重點是解決石油、煤、天然氣等燃料燃燒造成空氣污染、水污染等問題,而應(yīng)用軟磁材料就是解決該問題的關(guān)鍵。從Wind、各公司官網(wǎng)、億歐、EVTank、伊維智庫、EVsales、天鳳證券等聯(lián)合發(fā)布的新能源汽車報告來看,全球新能源汽車每年銷售量從2016年的71萬輛上升到2021年的607萬輛,且汽車市場滲透率達到8%;地區(qū)上,歐洲市場上新能源汽車每年銷售量從2016年的19.92萬輛上升到2021年的200萬輛,美國新能源汽車每年銷售量從15.82萬輛上升到55萬輛,中國市場上新能源車發(fā)展較晚,2019年新能源汽車的銷量有109萬輛,但發(fā)展到2021年已經(jīng)有327萬輛,其汽車市場的滲透率從4%上升到13%。從國內(nèi)外新能源車需求來看,由于疫情影響,其市場需求雖有所放緩,但是銷售量在增加,市場滲透率也在增加。從國家政策角度來看,2020年9月,工信部、農(nóng)業(yè)部、商務(wù)部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于開展新能源汽車下鄉(xiāng)活動的通知》,這表明政府大力推薦新能源車進入農(nóng)村市場,形成城市和農(nóng)村市場的閉合。工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,更是要求新能源車2025年滲透率達到25%,復(fù)合增速達到30%以上,這均表明新能源汽車將成為國家政策大力推廣新型車型。隨著新能源汽車需求的加大,軟磁材料的開發(fā)力度逐漸加大,應(yīng)用范圍更加廣泛。
二、軟磁材料在新能源車的應(yīng)用
軟磁材料是磁性材料不可分割的一部分,可在磁場下磁化,也可在無磁場下退磁化,具有較好的磁導(dǎo)率、磁感應(yīng)強度,磁滯性較好,被廣泛應(yīng)用到變壓器、繼電器、電感鐵芯等產(chǎn)品當中,對新能源汽車構(gòu)建具有重要作用。
(一)無線充電
軟磁材料的突出作用就是無線充電的導(dǎo)磁降阻、隔磁屏蔽作用,其發(fā)射端為鐵氧體,接收端鐵氧體、非晶、納米晶并行,考慮到納米晶綜合磁性能更優(yōu),且能做到柔軟超薄化,預(yù)計將成為未來高端無線充電器械的主流,而鐵氧體在發(fā)射端和大功率接收端的應(yīng)用上將占主導(dǎo)。應(yīng)用匯軟磁材料進行無線充電,效率高、磨損小。對于新能源車而言,軟磁材料實現(xiàn)的無線充電可有效解決新能源車續(xù)航里程問題,有助于提升新能源車市場需求。隨著無線充電機在新能源車中應(yīng)用越加廣泛,新能源車市場也將成為軟磁材料實現(xiàn)社會價值的一個風口。與傳統(tǒng)充電相比,無線充電具有靈活性、安全性,尤其是在動態(tài)充電模式,能夠?qū)π旭傔^程中的電動汽車進行實時充電,更能滿足消費者對電動汽車續(xù)航的要求。
(二)汽車部件
軟磁材料作為新能源車的汽車部件,主要是由鐵氧體軟磁為主。鐵氧體軟磁具有耐高溫、耐腐蝕、耐潮濕、耐酸堿,鹽霧環(huán)境無影響,可應(yīng)用于起動器電機、無鑰匙系統(tǒng)、音響喇叭、制動器系統(tǒng)用電機、變頻器、風電電機、倒車雷達系統(tǒng)等部件。以變頻器而言,軟磁作用下的變頻器可根據(jù)新能源車實際需求,實現(xiàn)雙向能量流動的變頻器,避免對驅(qū)動性能造成影響。因為新能源車轉(zhuǎn)速范圍較廣,行進過程中要進行多次制動、啟動,會造成蓄電電壓變化較大,若是供電電壓不穩(wěn),可能造成對驅(qū)動性能的損傷,造成駕駛隱患。再如無鑰匙系統(tǒng),主要是無鑰匙進入系統(tǒng),是通過軟磁材料的特點頻率、磁導(dǎo)率、溫度等共同屬性,實現(xiàn)無鑰匙進入系統(tǒng)。
結(jié)語
軟磁材料與新能源汽車直接密不可分,隨著汽車市場對新能源車需求加大,軟磁材料在新能源汽車中的應(yīng)用會得到進一步推廣,不僅在無線充電上,更在汽車部件上,為新能源汽車運行提供物質(zhì)基礎(chǔ),保證新能源汽車的使用功能和壽命。
參考文獻
[1]鄒芹,向剛強,羅文奇,王明智.新型磁性材料的研究進展[J].燕山大學(xué)學(xué)報,2021 45(201)1 5-14.
[2]高凌宇,周會軍,王成,裴瑞琳.新能源車電驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢分析[J].電工鋼,20202(3):30-34+37.
[3]黃輝,周祥,張娟.政府補貼下的新能源車雙向雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價[J].系統(tǒng)工程,2020,38(310):73-81.
[4]張瑜,車曉波,王勇,于良杰.新能源車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2019 42(530):104-108.
[5]姚可夫,施凌翔,陳雙琴,邵洋,陳娜,賈薊麗.鐵基軟磁非晶/納米晶合金研究進展及應(yīng)用前景[J].物理學(xué)報,2018,6(7):1 8-15.
作者簡介:張保國1970-10,男,甘肅靖遠縣,漢,本科,中級工程師,研究方向:材料工程