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重磅|中国成功研发超级软磁材料,将颠覆传统制造业!
发布:2016-9-12

8月30日,在上海召开的“易造超级软磁材料全球首发式上“首次展出了一款超级软磁材料(简称易造材料)。这一超级软磁新材料有望在综合性能、设计思路及工艺路线等多方面颠覆传统制造业,让电机变得更轻更小更高效,为机器人、医疗器械、新能源车、输变电、空调等十几个制造领域带来新生。

据悉,由上海宝山区政府牵头,发起成立的中国新能源车新贵—宝汽控股集团已正式签约并委托易造材料研发团队华博易造科技发展有限公司首批打造50万台新能源车的轮轴电机,并在3年内达到500万台的委托量。

飞机可以很安静,空调不再嗡嗡叫

超级软磁材料让未来生活有了2.0

说起易造材料,大家可能很陌生,它是一款超级软磁材料。已经由我国科研团队经过十余年的努力自主研发成功并走向产业化阶段。

“之所以取名易造,是取意于容易制造。易造结合并兼具了非晶和硅钢的优点,属于一种超级软磁材料。”负责该项目的华博易造科技发展有限公司CEO王雪莲举例说,使用这一新型材料后,飞机可以变得很安静。因传统硬件设备不到位而出现的通信盲区将大获改善,也就是说妈妈们再也不用担心孩子的手机没信号了。电力资源可以被更高效的转换及传送。而同等功率的易造空调更可谓身轻如燕。

“现在软磁材料广泛应用于电机、通信、航天航空等领域,随着电在各个领域的普遍应用,对于高性能软磁材料的研究也是全世界材料领域的热点,具有如此综合性能的超级软磁材料在国际市场上炙手可热,用句通俗的话说就是,好材料是你有钱也买不到的。”王雪莲介绍说,易造材料的饱和磁通量,特别是综合软磁性能比世界上最好的软磁材料还要好。比如说,国外的同类材料通磁量是1.64特斯拉,易造磁通量可达2.06特斯拉以上,最为关键的是易造材料在制备、应用过程中是短流程的生产模式,大大提高了材料的稳定性、一致性及应用过程的经济性、便捷性。

房子空关一、两个月没住人,还要收30多元电费;夏天开空调,外挂机轰隆隆的声音会吵得人睡不着;燃油车越来越多,空气越来越差,每天都要看PM2.5才知道该怎么出门……易造材料的问世居然能间接解决这些关乎民生的问题。易造研发团队首席研究员黄老师介绍,现在中国在倡导节能减排,但我国被白白浪费的电能不在少数,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,每个月依然需要交纳电费30元左右,事实上这是变电站供电变压器空载损耗带来的能耗。供电变压器在不用的情况下,自身也是要用电有能耗的。“传统电机一般使用硅钢片、非晶带材制造变压器铁芯,而此次面世的新材料制造的变压器在空载的情况下,能比以往减少70%的能耗,让30元的空载能耗费降到5元。”

除了节能、提高能效外,易造材料还使得产品更轻更小。王雪莲打了一个比方,兰州近代物理研究所一个用于科研的重离子加速器光磁铁就要用7000吨左右,假设用他们的易造材料,仅磁铁部分就可以轻松减少三分之二的用材,而其他材料如铜材等也会同比大幅下降。据团队负责人表示,如果制造一个变压器需要100公斤传统材料,那么使用易造材料大概只需要40公斤不到,节省60%以上,又比如目前市面上在售的8千瓦电机,重量都在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。“一般8千瓦的电机,里面的漆包线都要5.8公斤到6公斤,而易造材料制造的电机整个的重量就只有2公斤,因此易造材料的面世对能耗的减少、对自然资源的保护都有很重大的意义。”

据黄老师介绍,易造将能推进一些产业的发展。例如2015年中国新增肿瘤患者400万,现在用于治疗癌症的最先进和有效的设备、质子重离子加速器却无法实现规模化生产。目前为止,全球一共只有67台用于肿瘤治疗的加速器。而易造的横空出世有望打破这一局限。“质子、重离子加速器因为体积超级大,工艺流程长,单批次材料性能的不稳定等因素,无法批量化、规模化生产,而易造材料的诞生,能大大缩短其生产周期,并同时使得设备更为轻量化。”

今年7月份刚购入新车的小张表示,“虽然自己看着补贴和牌照也很心动,并且新能源车确实更环保,但是一想到充电难续航短的问题,还是先买燃油车吧,看电动车以后的发展再考虑换车吧。”

充电桩少、充电困难、续航能力弱等是制约电动汽车发展的重要原因,而易造材料将打破电动汽车目前的发展瓶颈,由易造材料为主要材料制造的电动汽车轮轴电机,其电机参数、设计思路及工艺路线,可谓是开创了全球新能源汽车电机的新时代,大扭矩、高马力、低能耗、高效率及无懈可击的小身材,完全颠覆了传统汽车的制造理念及模式,可重新定义汽车产业的工艺流程。黄老师称,以市面上正热的某国际知名品牌纯电动车为例,其设计值是整车重量950公斤,但是实际上线销售后,整车重量1120公斤左右,如果它使用易造的轮轴电机作为改良的话,可以把整车重量降到约650公斤,其他参数不变的情况下,续航里程能翻倍提升。他认为,易造材料及工艺制造的易造轮轴电机,具有效率高、功率因素高,能力指标好,体积小,重量轻,温升低等优异性能,可以迅速推动新能源汽车走向轻量化发展。

可以少造5-6个三峡大坝,批量制造双胞胎仪器

黑材料的横空出世将推动中国制造升级

在世界各国降低能耗、减低排放的大背景下,作为工业节能的核心重点,发展高效节能电机已成为全球工业发展的共识。中国在电机领域的的产业规划布局,也正以高效节能为目标。

此前,中国节能协会常务副理事长王秦平曾说,我国电机寿命平均比国外低3%~5%,运行系统效率比国外低10%~20%,如果我国电动机效能提高1个百分点,每年可节电260多亿千瓦。如果电机系统的效率提高5%~8%,每年节约的电相当于两到三个三峡大坝的发电量。“我们可以把电机效能提高10%以上,估计至少可以少造5到6个三峡大坝吧。”王雪莲笑言。

根据《中国制造2025》纲要,易造对制造业的贡献可渗入多个重要领域。纲要提出,通过“三步走”实现制造强国的战略目标:第一步,到2025年迈入制造强国横列;第二步,到2035年中国制造也整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三步,到新中国成立一百年时,综合实力世界制造强国前列。包括信息技术产业、高档数控机床、机器人、航空航天、国防科工装备、航洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、技能与新能源汽车、电力装备、农机装备、高性能医疗器械等重点领域。

在制造业里,最重要是短流程,就是把复杂的工艺流程简单化。越复杂的零部件工艺流程越长精度越难控制,因此各国制造业都在为制造工艺的短流程而努力。据统计,传统的制造工艺依据各种部件的制造难度不同,平均需要16-20个工序,而使用易造材料只需要6-8个工序。

易造首席研究员黄老师解释说,其实从20世纪50年代开始非晶材料就成为了国内外材料界的科研重点,传统非晶材料一般使用速凝法、粉末冶金法等,而易造跟传统非晶的形成过程有所不同,更接近“黑科技”。

“国际上的非晶带材,也就是软磁材料的核心技术和专利都在美国人和日本人手里,其制造软磁材料的装备和工艺更是对中国是封锁,所以我国的软磁装备都是自主研发,在装备落后的情况下,非晶材料的质量方面与国外相比有至少5年的差距,所以非晶行业协会一直把非晶装备提升作为重中之重,而易造材料的装备已经完全通过自主研发解决了。”黄老师解读说,中国制造的核心是讲效率和精度的一致性。“我们可以把一万件产品都打造成双胞胎。”在他看来,华为因为拥有独一无二的核心技术,因此拥有定价权和国际市场话语权。而易造现在也搭上了这一技术革命的东风。

专家解读:鬼斧神工的材料,推动中国制造业

在发布会上,宝汽控股集团宣布与易造材料研发团队华博易造科技发展有限公司正式签约轮轴电机采购协议,首批订单为50万台电机,同时3年内供货量达到500万台。

“易造可以说是一种鬼斧神工的超级材料,对中国制造业起到很大推动作用。”宝汽控股集团核心牵头人邹宽点评说,易造材料比人工合成材料性能更优越。以电机制造为例,宝钢也组织了强大的团队,研究相关材料及工艺,并获得了很多专利。“从某种意义上说,易造材料的综合软磁性能更为优越,同时由于该材料是粉状的,很容易形成各种复杂的物理形状,成品一致性非常好。”

邹宽认为,该材料在一些领域更可以掀起革命性的转变。现在的传统电机做不到那么精致,但使用易造材料后,相同功率或参数的电机体积更小、更容易安装,重量也变轻了,效率却得到大幅度提升。除了电动汽车外,易造可以在新能源、无人机、航天、空调、医疗器械、输变电、轮船等诸多领域得到广泛应用。

“个人认为,易造真正大展拳脚的将会是机器人领域。过去的机器人手臂,因为材料性能限制,外形只能做得很大,但易造的出现,让它得以实现小体积、大扭矩、高精度,甚至做成各种异型电机,这在传统机器人领域比较难。”邹宽解读说,易造材料的粉状特征也更适合3D打印,可解决精细化、高难度等制造瓶颈,符合3D打印小批量多变化的加工特点,能降低智能制造及研发成本,推动个性化的生产制造,并大大缩短很多工业产品的研发周期。

“工业4.0时代,新材料新技术的革命将赋予制造业无限发展及弯道超车的可能。中国易造将加速这种可能变成现实。” 同济大学材料权威专家严彪点评说。

在严彪看来,由于易造材料是基础性功能材料,作为所有关联行业的源头企业,按保守估计,易造材料的每1 元钱的投入或产出,将带动其下游领域的投入产出可在25元或以上。本人对现货原油、天然气、白银等大宗商品等有深入的研究,如你我 有缘威信:wcwyou168

严彪分析说,解决了规模化生产的装备问题之后,对于新材料应用来说就剩下产能和性价比问题了。 “我认为,中国制造不是自娱自乐,而是要站在一个比较高的平台,开展国际产能竞争。

据国内经销海外高端材料产品的代理商说,以易造材料的性能数据来看,市面上同等质量的材料全球产能每年产量不到300吨,国外生产此级别材料的厂家产能一直跟不上,所以这个级别的材料一直处于缺货状态。而据了解,易造材料已经在产业化,并实现了数量级生产的突破,易造实现规模化生产后能做到万吨级的产能。

据王雪莲透露,未来易造在上海产能要上10万吨,而在全国第一期布局是30万吨,以初步满足国内大部分被材料瓶颈制约的高端制造及核心制造领域的市场需求。

综合性能全球第一,易造估值几何?

这样一款综合性能全球第一的新型材料利润和估值几何呢?易造CEO王雪莲分析说,“因易造材料的核心技术独占性及产品的稀缺性,我们完全拥有产品的定价权。”她举例说,目前国内市场上以非晶带材加工获得的磁通量1.2特斯拉的非晶合金粉末价格约为12万元/吨;国际市场上磁通量1.65特斯拉的非晶合金粉末价格在30~50万元/吨;国际市场上与易造材料部分性能接近的高端软磁材料价格区间为50万元~350万元/吨。磁通量为2.06特斯拉以上的易造超级软磁粉末,综合性能全球第一。即便是按国际高端材料的低位数价格50万元/吨计算,利润也十分可观。

至于估值,根据目前资本市场给出的对新材料企业的PE一般在50~250倍之间。因此华博易造公司的PE至少在50倍左右。参照国内新材料行业,已有一家在深圳中小板上市的企业“安泰科技(000969)”,其以非晶带材产品为主,市盈率达210多倍,市值134亿元。

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