去年给南方某新势力车企做电机失效分析,跑了3万公里的试装车,额定效率掉了2.7个百分点,查绝缘、查绕线、查永磁体,折腾三个月最后扒开硅钢叠片才找到病根。不是什么高级故障,就是硅钢的内应力没消干净。
别盯牌号参数,最坑的永远是内应力
现在行业选硅钢,张口就是35W250,闭口就是0.2mm超薄无取向,仿佛牌号越高越薄就一定好。说白了,钢厂给你看的检测报告,都是刚出厂的平整原料片测出来的数据,你拿回去冲压剪切,那一刀下去,应力直接炸了。
实测发现,普通冲床冲出的硅钢片,边缘1mm范围内,内应力能到120MPa。普通无取向硅钢屈服强度也就300多MPa,相当于四分之一的屈服余量直接造在应力上。这个应力锁死磁畴,铁损直接涨30%,你说坑不坑?
很多厂说我做了去应力退火啊,不好意思,批量生产的退火炉,温区差能有15度,靠近炉门的片子应力消不干净,中间的片子又退火过了,晶粒长大变脆,冲切直接掉渣。你能每片都测一遍应力?不可能,全靠摸奖。

涂层减薄的歪路,已经走得太偏了
新能源电机要堆功率密度,就得往上多叠硅钢片,叠一层就多0.2mm,所以所有人都盯着涂层厚度杀价,原来行业标准是1μm到1.5μm,现在都喊着要做到0.3μm,甚至有车企要求直接不涂,靠自然氧化膜当绝缘,省成本还能多塞两片。
我见过最离谱的一批货,0.3μm超薄涂层,工业辊涂生产,辊子沾了一粒0.2mm的铁粉,整卷3吨硅钢,每隔半米就有一条漏涂带,出厂检测全合格,单片测绝缘电阻都没问题,叠起来装电机跑了八千公里,层间短路直接烧了绕组,拆开来一看,漏涂的地方全锈了。
说白了,薄到0.5μm以下的涂层,均匀性根本控不住。工业大生产的误差摆在这里,你为了那两个百分点的叠片系数,赌整个电机的寿命,这不就是捡芝麻丢西瓜吗?

绕不开的死结,整个行业都在装瞎

说实话,现在所有人都在追更薄的硅钢,从0.5mm降到0.35mm再降到0.2mm,好像越薄越高级,但是有个问题没人提。
0.2mm厚的硅钢,冲完100mm直径的转子圆片,翘曲度能到0.15mm,你叠500片,累计翘差就是叠片系数直接从98%掉到92%,功率密度不涨反降,对不对?有人说你整平啊,整平就得滚压,滚压就加新的内应力,内应力上去铁损又涨回去了,等于白忙活。这个死循环,谁都破不了。
还有个理论盲区,没人敢做长周期老化数据。现在新能源电机标称最高工作温度180度,我拿我们实验室的老化箱测,无取向硅钢在150度连续放10000小时,铁损最少涨10%,最高能到15%,整个行业公开的数据里,能拿出10000小时连续高温磁性能数据的厂家,不超过三家,大部分都是测100小时就敢标称寿命10年,这不就是骗吗?
不过话说回来,那些吹非晶纳米晶替代硅钢的,更是扯。那东西硬度是普通硅钢的三倍,冲一次模子就废了,成本是普通硅钢的五倍,也就做做小样品骗骗项目经费,真量产连1000台都出不来。
硅钢发展一百多年了,现在还是这个德行,看起来门槛不高,谁都能做,真要做好,全是细节的坑。那些藏在参数背后的硬伤,没人愿意捅破罢了。