日本企业争相用新材料为电动汽车减重,新材料是什么来头?

兮冰艳妃 2021-07-07 14:10:27

日本企业为减轻纯电动汽车(EV)重量,接连开发新材料和采取增产举措。神户制钢所开发出可使纯电动汽车用马达减重2成的钢材。住友电气工业等将增产马达使用的高性能电线。如果能通过轻量化来延长航距离,提高方便性,将会推动纯电动汽车的普及。

日本企业争相用新材料为电动汽车减重,新材料是什么来头?

普通马达是在导磁性好的钢材上缠绕电线制成。输出功率取决于导磁性和电流量。普华永道(PwC)2019年的调查显示,纯电动汽车实现与汽油车(重量1100公斤)相同的续航距离时,重量会达到约1.6倍。目前纯电动汽车用马达的重量一般为30~40公斤,占整车重量的百分之几。


把钢线捆扎起来进行加工


神户制钢所开发的是“轴向(Axial)型”马达的核心构件使用的钢材。这是一种截面为六边形(每边为0.7毫米)的线状钢材,含碳比例不到0.01%,大幅低于普通钢材,导磁性更高。马达使用的线状钢材在全世界也十分罕见。

日本企业争相用新材料为电动汽车减重,新材料是什么来头?

神户制钢开发出导磁性好的线状钢材,瞄准新一代纯电动汽车的马达需求


目前纯电动汽车使用的主流马达为“径向(Radial)型”,使用的是把薄板打穿后重叠在一起的钢材。神户制钢所的新材料可将约80根钢线捆扎起来整理出形状,轻松自如地加工成马达的形状。与需要打穿薄板来加工的传统材料相比,可以省去多余的部分,有助于减轻重量。与相同功率的马达相比,用新钢材试制的马达重量减轻2成。


4月,神户制钢所为了使这种钢材业务化,专门成立了“磁性材料营销开发室”,争取首先向汽车厂商提供样品。据称使用新材料后,马达的制造成本可以控制在与以往同等的水平。


面向纯电动汽车制造高性能线材的住友电工和昭和电线控股(HD)也开始增产。增产的是截面为长方形的“平角线”,与截面为圆形的普通材料相比,可以无缝缠绕在钢材上,减少使用量。据称一般可使整个马达减重约15%。


住友电工到2022年度将把产能提高到2019年度的3倍。昭和电线控股到2022年度将投资10亿日元,把销售额提高到2019年度的5倍。


在纯电动汽车使用的锂电池方面,日本企业也相继开发和增产新材料。在锂电池4个主要零部件之一的正极材料方面,住友化学开发出了面向纯电动汽车的产品。与原有产品相比,可使电池容量增加2~3成。如果容量相同,则可以相应减轻电池重量。三菱化学到2023年将把电解液的年产能提高约5成,增加至9万吨。该公司的产品兼顾高输出功率和耐用性,有利于纯电动汽车的长距离行驶。


纯电动汽车的全球市场扩大


各国也推出了自身的政策,预计纯电动汽车的全球市场今后还会扩大。英国调查公司IHS Markit预测,全球纯电动汽车产量到2025年将提高到1184万辆,达到2020年的5.3倍。

日本企业争相用新材料为电动汽车减重,新材料是什么来头?

本田4月公布了到2040年把在全球销售的新车全部转变为纯电动汽车或燃料电池车(FCV)的计划。此外,美国通用(GM)也提出了同样的计划,传统汽车厂商加速向纯电动汽车转型。


纯电动汽车普及面临的课题之一是续航距离。1千瓦时电力的行驶距离目前为7公里左右。纯电动汽车的普及需要降低车辆价格、建设充电桩等,同时还要通过轻量化改善续航距离。


日本材料厂商在纯电动汽车零部件材料领域也具有影响力。在市场扩大的背景下,发挥技术实力的空间很大。各家日本厂商今后将加快采取行动。

来源:微信公众号“日经中文网”

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