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在2011年前后,發(fā)生了一場炒稀土熱,在短短的幾個月內(nèi),重要稀土元素Dy Dd等價格抬升了幾十倍,然后又快速懸崖式下降。稀土的這一輪”過山車“。讓很多人一夜暴富,也讓很多電機企業(yè)受到重創(chuàng)。因為出口受到重大影響, 這場風波對歐美日電機企業(yè)而言,就不僅僅是風波而是”稀土危機“。
稀土危機重創(chuàng)美國的安全感,從此之后”去稀土“就不僅僅是經(jīng)濟成本問題,而是涉及到國家安全的”政治正確的問題“。在美國能源部的主導下,去稀土化項目紛紛上馬。其中三個主要選手:
GE主走輕稀土技術(shù)路線和同步磁阻路線;
橡樹嶺實驗室走無稀土的同步磁阻電機路線;
UQM走非稀土鋁鎳鈷技術(shù)路線。
如此構(gòu)成了去稀土化的三架馬車。UQM以前介紹過,下面要介紹的是GE和ORNL的同步磁阻電機。
GE的同步磁阻電機路線
提高同步磁阻電機性能的關(guān)鍵,在于提高凸極比。而凸極比的提高一般采用多層結(jié)構(gòu)和減薄磁橋兩種方法。但這兩種方法都會帶來一個問題,就轉(zhuǎn)子的機械強度問題,因此很快就會達到極限。那有沒有辦法突破的方法呢?順著這條脈絡,這就有了GE和ORNL兩種不同的技術(shù)路線。
為解決凸極比和機械強度的矛盾,一種很自然的想法會誕生。那就是我磁橋部分不導磁,如此就不需要減薄了。這就是GE走的是雙相硅鋼技術(shù)路線,所謂雙相,就是一片硅鋼上有兩種晶相結(jié)構(gòu),其中一種是普通的導磁材料,另外一種是非導磁的材料。
如此就能在不需要導磁的地方,作針對性的非導磁處理。下圖是GE公司做的樣片,橘紅色部分就是非導磁的硅鋼,通過磁觀測片,可以發(fā)現(xiàn)他們是不導磁的。
這種技術(shù)能大幅度提高電機的凸極比和性能,GE在開發(fā)的55kw的樣機,其功率密度超過DOE2020年的技術(shù)要求,也超過Prius2010的技術(shù)水平,其材料成本較Prius2010下降了24%。
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