Auswahl des Eisenkerns für neue Energiemotoren
May 21, 2026
Der Eisenkern ist der Kern des Magnetkreises von New-Energy-Motoren und seine Materialauswahl wirkt sich direkt auf die Leistungsdichte, Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Kosten des Motors aus. Mit der Entwicklung neuer Energiemotoren hin zu hoher Geschwindigkeit, hohem Wirkungsgrad und geringem Gewicht ist die Auswahl der Eisenkernmaterialien immer wichtiger geworden.
Kernindikatoren für die Auswahl neuer Eisenkernmaterialien für Energiemotoren
Um Eisenkernmaterialien sinnvoll auszuwählen, muss man sich auf fünf Kernindikatoren konzentrieren, um eine blinde Auswahl zu vermeiden:
●Magnetische Eigenschaften: Magnetische Sättigungsflussdichte (Bs größer oder gleich 1,4 T für Motoren mit neuer Energie), Eisenverlust (P1,0/400 kleiner oder gleich 15 W/kg für Motoren mit hohem Wirkungsgrad) und magnetische Permeabilität sind die Kernelemente, die die Energieeffizienz des Motors bestimmen.
●Mechanische Eigenschaften: Streckgrenze (σs größer oder gleich 500 MPa für Hochgeschwindigkeitsrotoren), Stapelfaktor (größer oder gleich 97 % für Hochpräzisionsmotoren) und Stanzbarkeit gewährleisten die Stabilität des Motors bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb.
●Elektrische und thermische Eigenschaften: Ein höherer spezifischer Widerstand unterdrückt Wirbelstromverluste und eine Curie-Temperatur größer oder gleich 200 Grad, um sich an die Arbeitsumgebung von Motoren mit neuer Energie anzupassen.
●Maßgenauigkeit: Die Dickentoleranz ultradünner Materialien beträgt höchstens ±0,01 mm und die Oberfläche ist frei von Kratzern, um die Isolierung und den Stapeleffekt sicherzustellen.
●Kosten- und Prozessanpassungsfähigkeit: Bringen Sie Leistung und Kosten in Einklang und vermeiden Sie hohe Verarbeitungskosten, die durch Materialeigenschaften (z. B. spröde amorphe Legierungen) verursacht werden.
Mainstream-Eisenkernmaterialien für New-Energy-Motoren
Derzeit sind die gängigen Materialien für Eisenkerne von neuen Energiemotoren nicht-orientierter Siliziumstahl, amorphe Legierungen und nanokristalline Legierungen, jede mit ihren eigenen Eigenschaften und anwendbaren Szenarien:
1)Nicht-orientierter Siliziumstahl (gängige kosteneffiziente-Wahl)
Mit einem Marktanteil von mehr als 90 % ist es das am häufigsten verwendete Eisenkernmaterial für neue Energiemotoren. Es verfügt über ausgewogene magnetische und mechanische Eigenschaften, ausgereifte Stanz- und Stapelprozesse und moderate Kosten. Die 0,20/0,25 mm ultradünne hoch-Sorte (z. B. B27AHV1500) ist die erste Wahl für Hochleistungsmotoren, während die 0,30/0,35 mm starke Sorte für kostensensible Modelle geeignet ist. Es wird häufig in massenproduzierten Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen und allgemeinen neuen Energiemotoren eingesetzt.
2)Amorphe Legierung (Ultra-Premium-Auswahl mit geringem Verlust)
Es entsteht durch ultraschnelle Abkühlung und weist einen äußerst geringen Eisenverlust (1/5-1/10 von herkömmlichem Siliziumstahl) sowie einen hohen spezifischen Widerstand auf, wodurch der Motorwirkungsgrad auf mehr als 98,5 % verbessert und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht werden kann. Der Nachteil besteht darin, dass es hart und spröde ist, hohe Material- und Verarbeitungskosten verursacht und sich für hochwertige Personenkraftwagen, Luxus-Elektrofahrzeuge und hocheffiziente Motoren eignet.
3) Nanokristalline Legierung (aufkommende Wahl mit hoher -Frequenz und niedrigem -Verlust)
Aus einer amorphen Legierung geglüht, weist es einen extrem hohen spezifischen Widerstand und einen geringen Eisenverlust bei hoher Frequenz (1-10 kHz) sowie eine gute Temperaturstabilität auf. Der Nachteil ist die niedrige Sättigungsmagnetflussdichte (≈1,2 T) und die hohen Kosten, geeignet für Hochfrequenz-Hilfsmotoren, On-Board-Ladegeräte (OBC) und kleine Hochgeschwindigkeitsmotoren.
Szenario-basierte Auswahl von Eisenkernmaterialien
●High-End-Antriebsmotoren für Personenkraftwagen (Spitzenwirkungsgrad größer oder gleich 97 %, 15.000-20.000 U/min): 0,20/0,25 mm hoch-fester, verlustarmer-nicht{9}orientierter Siliziumstahl; Premium-Modelle können Statoren aus amorpher Legierung + Rotoren aus hochfestem Siliziumstahl verwenden.
●Nutzfahrzeug-/Logistikfahrzeugmotoren: 0,30/0,35 mm mittel-hochwertiger, nicht-orientierter Siliziumstahl, der Kosten und Zuverlässigkeit in Einklang bringt.
●Hochgeschwindigkeits-Hilfsmotoren (größer oder gleich 20.000 U/min): 0,20 mm ultradünner Hoch{{4}Siliziumstahl oder nanokristalline Legierung.
●Kleine Motoren mit geringem Stromverbrauch: 0,35/0,50 mm herkömmlicher nicht{3}orientierter Siliziumstahl mit Schwerpunkt auf Kostenkontrolle.
Wichtige Tipps zur Kosten- und Prozesskontrolle
① Dickenoptimierung: 0,25 mm ist das optimale Gleichgewicht zwischen Verlust, Festigkeit und Kosten;
② Isolierbeschichtung: Wählen Sie eine organische Beschichtung für herkömmliche Modelle und eine anorganische Verbundbeschichtung für Hochgeschwindigkeitsmodelle;
③ Materialsortierung: Verwenden Sie hochwertige-Materialien für Statoren und mittel-Materialien für Rotoren, um die Kosten zu senken.
Abschluss
Die Auswahl neuer Eisenkernmaterialien für Energiemotoren sollte dem Prinzip der „Szenarioanpassung, Indikatorbalance und Kostenleistungsoptimierung“ folgen. Nicht-orientierter Siliziumstahl ist die erste Wahl für die Massenproduktion, während amorphe und nanokristalline Legierungen für High-{3}}End- und Hochgeschwindigkeitsszenarien geeignet sind. Bei der tatsächlichen Auswahl ist es notwendig, die Materialleistung durch Stichprobentests zu überprüfen, um den langfristig zuverlässigen Betrieb des Motors sicherzustellen.
