NE时代

当前，在新能源汽车电驱动技术的迭代浪潮中，非晶合金电机凭借其极致的能效优势，正成为行业突破性能天花板的核心赛道。截至目前，广汽埃安已率先实现全球唯一量产的非晶铁芯技术突破，不仅攻克了非晶电机叠压制作的工艺难题，更完成了规模化量产的全链路打通。

其核心产品夸克电驱2.0，采用0.025mm超薄非晶带材，于2023年3月正式发布，并在2024年8月实现量产下线，该技术已率先搭载于昊铂HL车型，助力这款C级SUV达成800km的超长续航；而近期开启盲订的埃安N60，同样搭载了这套同源的非晶电机系统，成为该技术向更广泛市场渗透的新落点。

与广汽埃安的率先落地形成对比的是，其余车企目前仍未实现非晶电机的量产落地。尽管比亚迪、吉利等头部自主品牌已纷纷加码布局该领域，但从配套产业链的推进节奏来看，行业内多数玩家对于非晶电机的产业化落地仍处于观望状态，这与当前行业普遍存在的技术同质化趋势形成了鲜明反差。

在产业链端，全球巨头也在加速推进非晶技术的产业化突破。日本电装株式会社（DENSO）近期宣布，已完成对京都初创企业NextCoreTechnologies（以下简称NCT）的战略投资。双方将依托各自的技术优势，联手推进非晶合金电机铁芯的量产开发。本次投资的具体金额未对外披露，但双方已明确，将以非晶电机核心部件的产业化为核心合作目标。

图片来源：Next Core Technologies

此前，受限于非晶合金的加工瓶颈，这类材料长期仅能应用于配电变压器等少数工业领域，无法适配车用电机的批量生产需求。而本次双方的合作，正是要打通这一产业化的最后环节，让非晶材料的能效优势真正落地到民用车型之中。

与此同时，国内行业也在加速凝聚产业化共识。3月19日，电动汽车电驱动系统全产业链技术创新战略联盟召开了非晶电机产业化技术交流会，联盟理事、技术专家委员会委员、成员单位代表以及多家外部企业代表共同参会，多位行业专家与企业代表围绕非晶电机的技术演进与产业化路径展开了深度分享，为行业的协同发展搭建了交流平台。

01.

产业化前夜：成本、材料与市场的三重考验

结合当前行业现状来看，非晶电机的产业化落地仍面临着成本、材料与市场的三重核心考验。

在成本与市场端，当前非晶电机的初始成本约为传统硅钢电机的2-3倍，这一方面源于非晶带材本身的制备成本较高，另一方面则是由于当前行业仍处于小批量生产阶段，加工工艺的成品率偏低，进一步推高了单位产品的成本。

成本的高企，要求消费者能够为新技术带来的价值提升买单，这也使得非晶电机在40万以上的高端车型中落地时，成本压力相对可控。但在低频、低转速的应用场景下，传统硅钢的铁损已经接近非晶材料，且成本仅为非晶的1/3，非晶电机的能效优势无法得到体现。只有在20000rpm以上的高频高速工况中，非晶合金相较于硅钢80%的损耗优势才能充分凸显。这一特性导致非晶电机的高成本难以在低端市场打开局面，而高端市场的规模有限，反过来也限制了产业化的规模化速度。此外，市场对非晶电机的认知仍存在不足，大量下游客户对新技术的接受度偏低，也进一步增加了市场推广的难度。

在材料体系层面，现有铁基非晶纳米晶合金体系中，饱和磁感应强度（Bₛ）与矫顽力（Hc）之间长期存在的固有权衡关系，已成为制约其性能提升与应用拓展的核心瓶颈。通常情况下，较高的饱和磁感应强度往往伴随较高的矫顽力，反之亦然，这使得该类材料难以同时满足工业场景对高磁通量与低损耗的双重核心需求。

回顾非晶合金的技术演进，以Yoshizawa等人开发的第一代Fe-Si-B-Nb-Cu合金为例，该体系虽在高频磁性能方面表现突出，但其饱和磁感应强度相对偏低，仅约为1.24T，难以满足对高磁通量有需求的工业应用；与之相比，Suzuki等人开发的Fe-(Zr，Hf，Nb，Ti，W)-B-Cu合金虽成功将饱和磁感应强度提升至1.5T~1.7T，但由于体系中引入了易氧化元素，不仅显著增加了材料的制备难度，还导致其在空气中难以维持结构与性能的稳定性。

Willard等人通过添加Co元素将合金饱和磁感应强度提升至约1.61T，然而这一改进不仅推高了合金的制备成本，还导致矫顽力显著升高至10A/m，牺牲了材料的软磁特性；此外，Makino等人开发的Fe-Si-B-P-Cu体系，在维持较高饱和磁感应强度的同时，还面临着非晶形成能力低、热处理工艺苛刻等现实挑战，限制了其规模化应用。

当前量产非晶带材的饱和磁感应强度仅为1.57-1.64T，远低于电工钢的2.0-2.2T。这一差距导致非晶电机在低速大扭矩工况下，磁路极易提前进入饱和区，磁密分布不均，最终造成扭矩输出下降15%左右，同时效率区间向高速段偏移，低速区效率反而下降10%-12%，无法适配传统乘用车的常规工况。

此外，传统的浸胶工艺仅能实现常温单次抽真空，胶水填充率不足80％，片间剪切强度≤12MPa，高温高湿环境下的脱落率≥5％，成为非晶电机长期运行的潜在失效点。因此，如何在不提高成本、不降低非晶形成能力的前提下，同步实现Bs≥1.75T、高频铁损再降10％以上、180°折弯≥40次，已成为非晶电机铁芯领域亟待突破的核心技术瓶颈，也是推动非晶电机真正实现大规模产业化的关键方向。

02.

冲压是未来，但现阶段还得靠切割

美国通用电气（GE）公司早在1978年便启动了非晶合金电机铁芯加工技术的研究，并于1982年成功采用非晶合金带材研制出250W异步电机，开启了非晶合金在电机领域的应用探索。随着非晶合金铁芯加工技术的逐步发展，越来越多的研究者开始将非晶带材应用于各类电机的研发中。

霍尼韦尔公司公开了一种高效径向磁通电机的非晶金属定子方案，是将不同长度的非晶带材叠加成弧形或C形单元，经浸漆固化后组装为带有径向内齿的定子铁芯。但该方案中，离散的非晶态金属薄片之间存在大量气隙，显著增大了磁路磁阻，进而提升了电机运行所需的驱动电流，制约了效率提升。

日立公司则提出了另一种非晶定子铁芯加工方法，先将非晶带材叠压成块体，再切割为单面带或双面带弓形面的多面体非晶单元，最后将这些单元重新拼接组装为完整的定子铁芯。该方案制备的铁芯元件，相比同规格硅钢铁芯在效率上具备明显优势，但相邻多面体非晶单元的拼接处仍存在气隙，在一定程度上劣化了铁芯的整体磁性能。

美国梅特格拉斯（Metglas）公司则提出了光刻蚀刻法，通过化学蚀刻切割叠片来制备非晶铁芯定子。该工艺可实现极高的加工精度，但工艺复杂度高、生产效率低、制造成本高昂，仅适用于形状复杂的小尺寸非晶合金铁芯加工，无法满足大尺寸非晶铁芯的批量生产需求。

国内安泰科技股份有限公司提出了一种径向非晶合金定子铁芯的制备方法，先将等长非晶合金片堆叠为预定厚度的层叠体，经退火处理消除内应力后，进行浸漆固化，最后整体切割成型为定子铁芯。该工艺有效减少了拼接气隙，制备的非晶铁芯性能较传统硅钢铁芯有显著提升，为非晶电机的产业化批量生产奠定了重要的技术基础。

图片来源：安泰科技

不难发现早期非晶电机的制造多采用叠装切割工艺，但该工艺生产效率低下，难以满足大规模产业化的需求。为提升非晶电机的生产效率，行业近年来逐步对非晶带材的加工技术进行优化，冲压成型工艺成为重要的发展方向。然而，传统铁基非晶合金带材本身具备高强度、高硬度的特性（维氏硬度可达900HV，约为硅钢的5倍），对现有冲压工艺提出了极高的要求。

冲压过程中，若冲压头存在垂直度偏差，会导致非晶合金工件表面受力不均，进而造成成品表面平整度不足，冲片边缘易出现微裂纹、崩缺等缺陷，产生大量不合格品。这不仅大幅降低了冲压工艺的稳定性，造成原材料浪费与生产成本上升，同时为平衡工件表面受力，往往需要增加冲压次数，进一步提升了生产能耗。

图片来源：NextCoreTechnologies

针对非晶带材的冲压加工瓶颈，目前行业主要从两个方向探索解决方案：其一，通过优化冲压头材质与冲压工艺参数，改善加工过程中的受力状态，缓解加工难题；其二，针对非晶带材硬而脆、加工性差的固有特性，通过成分与工艺调控改善其冲压成型特性。但值得注意的是，在优化带材冲压性能的同时，必须保证其高饱和磁感应强度、低损耗等核心铁磁性能不受损失，才能充分发挥非晶合金的节能优势。

常规硅钢加工装配引入的应力仅会导致铁损上升15%-30%，而非晶材料的应力敏感性极强，同样的工艺会导致铁损上升80%以上，工艺控制差的情况下甚至会出现10倍的性能差距。同时，电机运行过程中，发热导致的热膨胀、振动等动态应力，会进一步引发磁性能的衰竭波动，最终出现“单片性能很好，装机后性能大幅下降”的问题。

总结.

非晶电机的产业化是一个逐步推进的过程，当前阶段需要先通过高端场景的落地，实现技术的验证与小批量量产，同时通过工艺升级与产业链协同，逐步降低成本，完善标准体系，然后随着成本的下降，逐步向中低端市场渗透，最终实现全场景的规模化落地。