近日，一项能够在不增加电池容量的情况下提升电动汽车续航里程的关键技术得以突破。这项技术通过开发一种新型电工钢板热处理工艺，显著提高了电动汽车的“电力效率”，使其能效水平可媲美传统内燃机汽车。
由韩国蔚山国立科学技术院金柱英教授、李锡彬教授和李基锡教授领衔的研究团队，成功开发出一种能够降低电动汽车电机能量损耗的电工钢板热处理工艺。在电动汽车电机将电能转化为驱动车辆的动能过程中，会产生能量损失，其中“铁损”是主要损耗之一。电机内部磁场每秒变换方向数百次，而钢板内部的微观磁畴无法完全同步跟随这种快速变化，从而导致能量耗散。这一现象类似于缓慢移动磁铁时指南针指针能够平稳跟随，但当磁铁快速来回移动时，指针则难以同步响应。铁损约占电机总能量损失的25%，因此仅通过降低铁损，即可有效提升“功率效率”，实现相同电量下更长的行驶里程。
热处理气氛对钢板试样显微组织的影响分析
研究团队通过在最终热处理炉体中充入氢气替代传统的氮气，成功制备出铁损显著降低的电工钢板。在氢气气氛下，钢板表面不会生成粗糙厚实的氮化铝层，而是优先形成一层均匀且致密的氧化薄膜，从而降低了材料在交变磁场中的磁阻。
实验表明，采用该工艺制备的电工钢片，其磁滞损耗较传统工艺产品降低约16%。磁滞损耗反映了材料在磁场方向变化时产生的阻力特性，更低的磁滞值直接带来铁损的下降，预计可使铁损减少约8-10%。
李素贤博士解释道：“我们通过系统调整最终热处理温度与气氛气体，深入分析了电工钢片的表面薄膜、粗糙度、微析出物及杂质分布，从而优化出了最佳热处理工艺路线。”她进一步指出：“该实验证明，电动汽车电机的铁损受材料表面层结构的影响比此前认知的更为显著。”
金柱英教授表示：“仅通过优化热处理条件，无需对现有产线进行重大改造，即可实现电动汽车电机铁损的降低。”他同时期待：“这项材料技术的突破，将有力提升我国电动汽车产业的核心技术竞争力。”
该研究成果已于近期在冶金与材料领域权威期刊《材料科学与技术杂志》在线发表。研究获得了韩国国家研究基金会的支持，资助项目包括中期研究计划、国家战略技术材料开发计划以及InnoCORE人工智能空间太阳能发电项目。
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