浙江日报记者 赵静

　　记者 赵碧莹 郑灵芝

　　在领伟创新智能系统（浙江）有限公司车间里，一卷薄如蝉翼的银色带材在机械臂的精准操控下被抓取、切割，再层层堆叠、涂覆。足足叠上四五千层后，它们最终变成新能源汽车电机的核心部件——非晶定子铁芯。

　　上半年，全球首款量产非晶电机车型广汽埃安N60上市，搭载的正是这家温岭企业独家供应的非晶定子铁芯。该车型电机峰值效率达到极致的99.1%，续航里程提升15%至20%。

　　非晶合金并非新事物。作为一种兼具金属和玻璃双重特性的新型固体材料，它常出现在节能变压器、医疗器械等器材中。然而一直以来，它未能实现规模化量产，直到领伟创新出现。激光加工机器人国家级国际科技合作基地主任薛伟教授从事合金材料精密制造研究多年，将这视为重大突破。非晶电机为何备受瞩目？99.1%的效率意味着什么？

　　超级材料的优势

　　非晶合金为何在业界被誉为“超级材料”？

　　“这是由原子结构决定的。”薛伟介绍，传统硅钢片处于“晶体世界”：原子像士兵一样整齐列队，形成一个个“方阵”——晶粒，不同方阵之间总有固定的“围墙”，也就是晶界隔着。方阵内部又包含若干个“作战小组”，小组之间有可移动的“临时分界线”即磁畴壁，各组内士兵都面朝同一个方向。外加磁场来了，下令“调整队形”，各小组通过移动分界线重新划地盘。但整个“操场”上布满障碍，不仅有晶界，还有杂质、应力、位错等“坑洼”和“路障”，这些都会卡住分界线，使其难以移动。这时，为了让分界线跨越“障碍”移动起来，就需要加大磁场，这一过程伴随着能量损耗，即磁滞损耗。同时，变化的磁场又形成电流回路，产生焦耳热，即涡流损耗。

　　非晶合金被誉为“金属玻璃”，原子没有“方阵”、没有“围墙”，连“作战小组”都不存在。原子像广场上散步的人群，各走各的，磁场说“转向”就转向，几乎不费力气，损耗自然极低。由此，非晶合金获得两大特性：电阻率极高、磁滞损耗极低。

　　一组数据可以说明差距：非晶合金电阻率比传统硅钢高出3个数量级，磁导率达到普通硅钢片的20到100倍，铁芯损耗仅为常规硅钢片的五分之一到十分之一。

　　更关键的是厚度。非晶带材的厚度只有25微米，相当于头发丝直径的三分之一，A4纸厚度的四分之一。涡流路径被压缩到极致，损耗指数级下降。

　　市面上，主流永磁同步电机的峰值效率长期卡在96%到97.5%之间，头部企业把“效率再推高0.1%”当成工程难题来攻克。而非晶电机绕开了硅钢的物理特性限制。“这不是堆料，也不是优化算法，是材料维度的降维打击。”薛伟说。

　　但非晶也有其局限性：当电机处于低速工况时，铜损占大头，此时若将传统硅钢换成非晶，收益有限。它的“主战场”在1万转以上的高速区间。转速一上去，相较于铜损，铁损指数级飙升，那才是传统硅钢电机的真正瓶颈。非晶正好是针对铁损的“特效药”。

　　新能源汽车电机转速普遍超过15000转，正是非晶电机大显身手的领域。武汉理工大学汽车工程学院副教授郭巍既从事非晶合金基础研究，也深耕产业应用领域，他解释：“续航增幅从哪来？非晶电机提升的能效，直接转化为续航里程的增长。”

　　非晶材料有如此优势，为什么此前没能规模化量产？

　　领伟创新总经理李丰平没有直接回答，而是先示范了一遍“手撕非晶”。他捏住银色带材边缘轻轻一扯——“啪”的一声，断了。但指尖传来的触感分明在说，这不是纸，硬度堪比陶瓷。维氏硬度900，是不锈钢的三四倍。车间老师傅试过，普通剪刀一剪，刃口瞬间卷钝。

　　这种“又脆又硬”的矛盾体，让传统硅钢加工中理所当然的一切都成了难题。非晶太薄太脆，无法用传统冲压方式加工，也难以承受电机内部高温、高应力、高振动的严苛环境。

　　“爬坡”自动化

　　产能攀升

　　车间里，记者见到了刚下生产线的非晶定子铁芯——半径约10厘米、高约20厘米的圆柱体，体积不大，内里中空，内侧呈齿轮状。

　　这个材料从实验室走向批量装车，中间隔着热膨胀失配、脆性掉渣、铜耗上升等数座大山。领伟创新如何逐一翻越？

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