革命性新材料颠覆电机业 “易造”让电力更节能环保
2018年05月12日

“我这房子一两个月都没住人,怎么电费还要30多块呢?”相信很多人曾经都有过这样的困惑。现在一种新材料已经由我国科研团队研发成功,有望通过降低供电能耗解决这个关乎民生的问题。这种新材料是一种超级软磁材料,科研团队本着让中国制造更容易的理念而研发,因此该材料命名为“易造”。

空载能耗费成民生问题 易造材料革新电机实现节能突破

能源作为世界发展的动力是全世界都在关注的问题,中国作为人口大国,能源的需求非常巨大,而在新能源被研发出来之前,节能是最符合可持续发展原则的。但是据了解我国被白白浪费的电力能源不在少数,以130平左右的普通居民住宅为例,无人居住或基本无人居住的情况下,每个月依然需要缴纳电费30元左右,事实上这是变电站供电变压器电机空载带来的能耗。供电变压器在不用的情况下,自身也是要用电有能耗的,这就叫空载能耗。

据统计,目前各行各业的电机用电量占我国总用电量60%,包括变压器、逆变器、空调外挂机等电机,因此要降低能耗,电机就可作为节能的突破口。在《中国制造2025》的大背景下,实现电机的高效节能是一个关乎经济民生的重大任务,在高效节能电机的研究应用中,虽然高效节能电机具有很多普通电机无法超越的性能,但与普通电机相比,需耗用更多的铜、铝、冷轧硅钢等原材料,生产成本较高,售价也比普通电机高出10%~30%,所以目前高效电机的推广低于预期,如何才能实现高效电机的突破降低能耗?“易造”就从变压器电机制造材料和工序上实现了革命性的突破。

“我们不止是从制造材料上,更从工艺上改变了电机制造。”易造首席研究员黄老师如是说。比如传统电机的铁芯一般使用硅钢片、非晶带材制造,使用硅钢片制造铁芯,需要先把硅钢片裁成所需大小尺寸,再进行冲压叠制,叠制的时候就涉及到成品精度密度问题,压制之后的硅钢片之间会有间隙,因此硅钢材料做成的电机铁芯会产生铁损涡流,后段运用在变压器电机上面会发热温升,对周围的器件和周边环境都有影响,那就必须要采取冷却措施,例如水冷、油冷。由此可见,从原材料加工到制造工艺,传统电机工序、耗损和成本都很多, 而使用“易造”这种新材料制造电机铁芯,只需要知道铁芯的尺寸,然后开模,使用模具压制就能得到成品,并且“易造”是小颗粒粉末状材料,压制之后密度高没有间隙,不会产生涡流,变压器电机就不会发热不需要降温,同时减少了对外的热辐射,对环境保护也有帮助。相比传统硅钢制造电机铁芯,“易造”工艺流程短,更环保节能,节省资源成本、人工成本,弥补了传统制造工艺过程中原材料造成的缺陷。据黄老师称,“易造”材料制造的电机在空载的情况下,能比以往减少70%的能耗,通俗点说,就是让前面提到的30元空载能耗费降到5元。

易造材料打造超小型电机 空调外挂机有望“瘦成”笔记本

根据上海市徐家汇国家一般气象站观测资料,2016年6月1日至2016年8月22日上海市气温≥35.0℃的日数共计26天,空调俨然已成为夏日人们生活的必需品,甚至有网友戏言:“高温之下,我的命是空调给的”。实际生活中安装一部空调并不容易,尤其是空调外挂机安装,需要专业的师傅,还占据外墙不少面积。而生活中很多人对空调外挂机发出的噪音都很敏感,尤其对于神经衰弱、或者有失眠状况的人们,这实际上是外挂机电机涡流产生的一种高频噪音。

在“易造”首发仪式现场,黄老师讲解到,“易造”材料制造外挂机电机可以缩小体积,并且消除它烦人的噪音。“易造”材料压制的部件密度很高,能节省60%原材料,从而缩小体积,并且因为材料致密不发热,电机就不会产生涡流噪音和热辐射。例如目前市面上在售的5千瓦电机,重量一般在50-80公斤左右,而“易造”材料制造的这种电机只有2公斤左右。并且核心部件缩小了,配套的零部件材料也会相应减少,传统5千瓦电机里面的铜线,也就是漆包线要用到5.8公斤到6公斤,而易造材料制造的电机整个重量就只有2公斤。因此“易造”材料对能耗的减少、对自然资源和环境的保护都有很重大的意义。

易造研究院副院长王雪莲对记者说:“我们的材料让外挂机电机变小的同时,节省了一大笔制造资源、材料资源,从整体来讲,空调造价就降低了,空调外挂机甚至可以变成笔记本电脑大小,并且外挂机变小了安装也就简单多了,能耗少了每年的电费也会节省一大笔,受益的还是老百姓。”