镁合金在电机中的应用：轻量化技术趋势

2024-12-6 14:15 793 1 来自: 电机新材料微信公众号

简介

【汽车轻量化】镁合金作为结构用合金中最轻的材料，具有刚度强、抗震佳、散热好、可百分百回收利用等众多优良特性，在不减少零部件强度的基础上可替代铝或钢在汽车、新能源电池、工程建筑、通信基站等领域有着广泛的 ...

【汽车轻量化】镁合金作为结构用合金中最轻的材料，具有刚度强、抗震佳、散热好、可百分百回收利用等众多优良特性，在不减少零部件强度的基础上可替代铝或钢在汽车、新能源电池、工程建筑、通信基站等领域有着广泛的应用潜力。在电机领域，其轻量化、高强度、良好散热性能等特点也受到了关注。

镁合金材料性能调控与技术创新

为了满足电机对材料性能的要求，科研人员进行了大量的研究和技术创新。例如，通过原子计算和热力学计算等方法，发现高原子半径、低成本、非稀土元素（如Ca、Mn、Zn、Li和Al）在Mg中有合理的溶解度，能引起强烈的溶质-位错核心相互作用，促进非基底滑移，从而改善镁合金的成型性能。此外，采用特殊的冶金工艺制备方法，可使锆粒子分布更密集、体积更小，为镁晶核提供更多附着机会，同时稀土元素加强了结晶过程中镁晶核在锆粒子表面的附着能力，实现镁合金晶粒的高效率细化。

镁合金在电机中的应用

电机外壳：镁合金具有较低的密度，比铝合金轻，因此在一些高端电机中，镁合金外壳被用来减轻电机的整体重量，尤其是在电动汽车（EV）和航空航天领域的电机中，能显著提高效率。

电机转子与定子组件：镁合金还可以用于电机的某些转子和定子部分，这些部件的质量和刚性要求较高，镁合金的高强度和优良的加工性能使其成为替代材料。

散热系统：镁合金具有较好的热导性，可以帮助电机散热，保持电机在高效工作状态，尤其是高性能电机对散热要求较高的应用中。

电机零部件：在一些中小型电机中，镁合金也可用于其他结构件，如支架、连接件等，进一步减轻整体重量。

镁合金轻量化实际应用案例

宁德文达镁铝科技有限公司的高压铸造电机壳体：该公司与江苏万顺、宁德时代等共同发起成立，其使用镁铝合金制造的高压铸造电机壳体具有轻量化的特点，在不降低零部件强度的情况下替代了传统材料，广泛应用于汽车、新能源电池等领域。

图片来源：宁德文达镁铝科技有限公司

星源卓镁的镁合金汽车变速器壳体：星源卓镁已成功开发并量产镁合金汽车变速器壳体等产品，并应用于上汽部分新能源车型。

图片来源：宁波星源卓镁技术股份有限公司

上汽集团创新研究开发总院自主研发的镁合金壳体：12月1日，上汽集团创新研究开发总院发布了由其自主研发的第二代电驱动总成的镁合金壳体及搭载该壳体的电驱动三合一总成。这一产品是全球首款采用半固态工艺生产的基于镁合金材料的电驱壳体。

宝武镁业与汇川联合动力的镁合金轻量化电驱总成：这是目前国内外汽车应用领域最大的镁合金零部件之一，该产品不仅在结构优化、创新科技、美学设计等方面表现出色，还在性能、成本、重量上做到了完美结合。与传统铝合金材料结构相比减重2.5千克-7千克，能够提升电机功率密度，改善整车噪声、振动与声振粗糙度，有助于优化车辆的前后配重比，改善操控性能和驾驶感受。