在各國政策扶持下,世界各大車廠及新創車廠紛紛投入電動車研發與生產,根據統計資料,2023年全球電動車銷量逾1400萬輛,創下歷史新高,在全球汽車銷售占比也達到18%,國際能源總署(IEA)更預估2024年電動車銷量將達1700萬輛,且占比升至20%。

有別於燃油引擎做為傳統車輛的行駛動力,電動車係以電能驅動馬達產生電磁感應的方式驅動車輪運轉,為了讓電動車能夠加速快且跑得遠,馬達需具備高扭力及低能量耗損等兩項特性,而其中的關鍵在於選用合適的電磁鋼衝壓製造馬達鐵芯。

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電動車驅動馬達外觀。成功大學馬達中心提供
電動車驅動馬達外觀。成功大學馬達中心提供

由於電磁鋼厚度的減薄可提高馬達能源效率,使得電動車更加節能省電,中鋼不但已量產可供應厚度0.35mm至0.25mm的電磁鋼,近期更成功開發厚度僅0.2mm的極薄高強度低鐵損電磁鋼20CS1200FY產品,並順利通過客戶驗證及正式供料給國際知名車廠,一年訂單量上看4,500公噸。

電動車馬達主要由固定不動的「定子」及會旋轉的「轉子」所組成,定子及轉子所用的材料即為電磁鋼,並利用「異性相吸、同極相斥」的電磁感應原理驅使轉子快速轉動產生動能。

另外,永磁無刷馬達的轉子內部因埋設永久磁石以增強感應磁場,故具備體積小、重量輕、效率高的優勢,成為現今電動車馬達的主流類型,但隨著電磁鋼厚度減薄以及馬達高轉速運轉下,轉子需承受巨大離心力,如鋼材未能具備高強度與抗疲勞特性,將導致磁橋區應力集中而引起材料損壞,進而影響馬達效能。

 

中鋼開發的電磁鋼20CS1200FY產品,不僅添加特定合金元素來強化鋼材強度,也藉由熱、冷軋與退火串製程的優化設計,妥善控制鋼材晶粒組織,方得同時達到永磁無刷馬達所需的薄厚度、低鐵損、高磁通及高強度的電磁鋼特性。

開發具高技術含量、高附加價值及高產業效益的精緻鋼品,是中鋼十大經營發展策略之一,近期所開發的電磁鋼20CS1200FY產品,屬於精緻鋼品項目中的超能效電磁鋼,該項產品也搭配中鋼自主研發的自黏塗料,提供客戶評估試用,預計導入次世代電動車款。

展望未來,隨著全球電動車需求與產量迅速增長,中鋼除持續優化製造工藝,以降低成本及提升供應產能,也投入開發性能更優異的領先型新產品,同時將持續與國內外車廠、馬達電機廠進行EVI協同研發與產品認證,不僅拓展更多供料機會,也與實踐與客戶「共創價值」理念。


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