鋼鐵進化論丨① 毫米級電工鋼如何驅動一輛新能源車
因地制宜發展新質生產力,加快構建現代化產業體系的四梁八柱。我省錨定高端化、智能化、綠色化方向,加快產業轉型升級,強化標準引領,推動鋼鐵產品由原料級向材料級轉變、鋼鐵企業由制造商向綜合服務商轉型。
9月10日起,河北廣播電視臺推出全媒體系列報道《鋼鐵進化論》,帶您探訪河北鋼鐵的拳頭產品,探尋產業迭代"進化"的步伐。首篇走進全球獨角獸企業首鋼智新,看毫米級電工鋼如何驅動一輛新能源車。
記者 焦潔:
當您駕駛一輛新能源車上下班的時候,有沒有想過:為什么它能跑得又快又安靜?解剖這輛車,我們來尋找答案。這是新能源車的電機,也就是它的心臟,飛速旋轉的部分正是驅動車前進的關鍵。它是用什么制成的呢?一種比A4紙還要薄的鋼。
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
在中國,每三輛新能源汽車,就有一輛搭載我們自主研發的電工鋼作為它的鐵芯。
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
電工鋼,就像我們鋼鐵中的"魔法師",雖然它是鋼鐵,但是它卻有普通鋼鐵不具備的這種"超能力":可以輕松地實現這種電磁的轉換。那么,在日常生活中凡是與"電"相關的都離不開我們的電工鋼,它是我們生活中"看不見的電能心臟",我們又稱為鋼鐵中的工藝品。
記者 焦潔:
確實,這個鋼板翻起來就像翻書一樣,感覺跟紙沒什么區別。這個是不是越薄越好呢?
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
對,先帶你去車間看看。我們的產品現在已經能夠做到0.1毫米這個厚度,比一張A4紙的厚度還要薄,我們又稱它為"手撕鋼"。為什么越薄越好呢?這就要從新能源汽車驅動電機的工作原理說起。
新能源車電機"吃"的是電,"吐"出的是動力。不斷變化的電流會產生變化的磁場,磁場之間"你推我拉",就會帶動電機轉動。為什么不能選擇一塊完整的鋼芯來轉動呢?因為轉動過程中會產生渦流,渦流會使部分電能白白損耗掉。為此,工程師們選擇把鋼片像千層蛋糕那樣摞起來,鋼片越薄,渦流就越能被"掐斷",能量損耗也就越少,電能就可以轉換成更多的動能。
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
想要"薄",軋制工藝是關鍵,工作這幾年我也參與了整個的研發過程,成百上千次的實驗,整個冷軋設備都不知道重啟了多少次。可以說,我們現在的電工鋼產品越做越薄,雖然只是零點幾毫米的變化,卻可以讓新能源汽車能耗大幅降低,續航也可以多十幾公里。說到這,我非常的自豪!
"超薄"鋼讓新能源車續航值拉滿。而如今,造車新勢力之間的競爭又進入了"誰更快"的賽道,電機轉速也跟著一路飆升。這背后,必須有一顆超強"心臟"。但能徒手撕開的"鋼",真的夠硬核嗎?
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
誰說"薄"就不能"扛"了呢,我們超薄規格電工鋼的軋制力和長征五號運載火箭是一個能量級。關于強度,咱們眼見為實,做個實驗看看。您看這個指標,950多兆帕,代表我們電工鋼的屈服強度,是普通鋼的2倍多。
這是怎么做到的呢?原來,張鶴鳴和同事們悄悄給電工鋼上了"超強保護",近十項強化技術層層疊加,讓他們的電工鋼雖然薄如蟬翼,卻能強如鎧甲。
記者 焦潔:
動力足了,速度快了,但新的難題又出現了:能不能既要高轉速又要低噪聲呢?既要又要,怎么實現?
企業的答案簡單清晰:研發,只能是研發!那么,研發資金哪里來?這時候,省科技廳的省重點項目支持資金"精準投喂",疊加研發費用加計扣除政策,企業累計享受稅收優惠9.15億元。"新手福利包"到賬,讓首鋼智新能大膽放開手腳,深耕新賽道。
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司電工鋼產品研發工程師 張鶴鳴:
我們自主研發了"薄膜厚高粘接性自粘結涂層技術",這樣每片鋼板通過粘接的方式連接在一起,告別老式焊接,層間的縫隙幾乎看不見,電機在運轉過程中就會穩如磐石,噪音自然就小了。如果不是親身參與,我是萬萬不敢相信,粗放的鋼鐵竟然會成為如此精密的材料。
曾經的首鋼以螺紋鋼、線材等聞名世界,而如今,從傳統鋼到電工鋼,技術不斷跨越;從原料到材料,鋼鐵不斷進化。2025年,首鋼智新成功上榜全球獨角獸企業。
首鋼智新電磁材料(遷安)股份有限公司首席工程師 程林:
早在2016年,我們在家電電機都已經做到了天花板,我們當時占據市場份額的50%以上,盈利能力也很不錯,但是我們當時并沒有躺在舒適區,而是果斷選擇了一條新能源的新賽道。因為我們意識到,今天這個技術壁壘會越來越薄,技術創新帶來的紅利也會越來越快地被稀釋掉,所以轉型是一個勢在必行的事情。我們一直堅持做這種困難而正確的事情,我們站在一個頂峰并不是為了享受高光時刻,我們是為了更好地去看清發展的道路。堅持提前布局,持續創新,才能引領未來發展的新航線。
2005年,首鋼開始電工鋼研發
2016年,變頻家電領域電工鋼占據50%市場
2018年,首鋼智新成立
2020年,超低鐵損新能源汽車用電工鋼研發成功
2024年,新能源汽車用電工鋼市場占有率全球第一
2024年,首鋼智新開始研發、生產人形機器人用電工鋼
2025年,首鋼智新成功上榜全球獨角獸企業
來源: 河北廣播電視臺冀時客戶端
編輯:薛佳麟
責編:李志財
編審:劉福慶
監審:王勍