冷轧取向无取向电工钢带片编制说明

《电动汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢带(片)》国标编制阐明1任务来源1.1背景简介近十五年来，以电驱动为特性新能源汽车，作为汽车产业发展和赶超国家战略，在科研、产业规划和原则战略等各层面，国家从零部件到整车整个产业链予以充足支持，各个有关技术环节均列为国家发展战略予以扶持，期望以电驱动技术实现我国汽车产业技术超越。在原则领域，国家对电动汽车也予以重点关注，构建了整车和零部件原则体系，有力增进了国内新能源汽车产业共性技术共享，提高了国内电动汽车产业竞争优势。伴随电动汽车产业进入精细化设计生产阶段，为应对国际化产业竞争，对电动汽车汽车用电工钢汽车板（简称高效电工钢带）提出了温度等专题规定，国内外有影响力钢铁企业均提出了各自高效电工钢带规格参数型谱和技术规范，客观上形成了具有其自身技术特性高效电工钢带企业原则体系，逐渐形成技术优势，对我国有关产品形成技术压制。为了在国家竞争中夺回技术引导权，发挥我国体制优势，制定高效电工钢带原则已是势在必行。通过高效电工钢带原则制定，将对国内产业起到一定整合、规范、引导作用，形成国家层面整体技术和规模优势，堆积国内高效电工钢带产业优势；对国外同类产品形成一定技术壁垒，使市场向中国企业有利方向发展。1.2任务来源作为国家电动汽车技术体系深化，科技部设置国家高技术发展计划（863）《电机系统关键共性技术与评价体系研究》与《电动汽车整车、零部件、基础设施测试评价及原则技术》两个技术研究课题，将高效电工钢带原则研究、制定，确立为关键技术内容之一，期望据此建立高效电工钢带技术原则体系，形成检测技术研究、原则制定和公共服务平台建立三位一体社会公共服务体系。1.3原则制定必要性和可行性1.3.1必要性：电动汽车用电机驱动系统不一样于一般风机、水泵等在工频条件、稳定工作基础上应用。具有如下基本使用特性：工作频率明显不一样于工频使用工业电机，频率波动范围大（可以从低频延伸到400-1000Hz），受到车辆空间限制和使用环境约束，汽车规定电机驱动系统有更高功率密度，更宽耐受环境温度范围(冷却液入口温度>105℃叠片组件能经受高强度机械振动和高下温交变冲击等。和目前原则体系兼容性少，必须将基于使用特性定义产品技术规定通过原则进行明确定义，通过制定专门高效电工钢带原则进行细分，保证产品规格稳定性和互换性。1.3.2可行性：为了满足汽车产业对高效电工钢带技术规定，国内钢铁业生产高效电工钢带主流企业-宝钢和武钢，均对该类产品进行专门技术开发，形成相近产品规格型谱和技术规定，并经电动汽车行业试用验证，获得广泛接受。在科技部863项目协调下，国内主流高效电工钢带生产企业但愿通过原则制定，确立产品原则规格，挣脱目前产品技术规格根据协议“一单一定”纷乱局面，提高产品生产效率，强化国内产品竞争优势。汽车行业应用背景良好。作为制造电机铁芯材料，高效电工钢带是使用最普遍，是车用电机高效、高功率密度保障，其成本占到了电机本体成本20%左右。高效电工钢带原则在国内高效电工钢带生产获得成功经验和电动汽车用电机驱动系统研发经验同步推进下，可大幅提高成功几率。钢铁行业前期已作了准备工作。我国钢铁企业从起开展了高效电工钢带带研发，通过和电动汽车驱动电机产业技术协调，高效电工钢带产品技术体系逐渐稳定，温度、磁感等技术指标体系已经可以满足车用电机使用规定；我国车用驱动电机系统已在近期采用国产高效电工钢带替代进口，为电动汽车电工钢生产获得成功经验。上海电驱动有限企业等国内车用驱动电机主流企业已经完毕试验定型电动汽车用电机驱动系统开始换用宝钢、武钢专门研发高效电工钢带产品，并成功用于国内一汽、东风、上汽等主流汽车企业，配用伊顿变速系统，成功用于国内重要混合动力大客车，在国家部委验收和评价中获得广泛肯定。可以认为，我国高效电工钢带产品在技术上已经获得国内主流顾客肯定和接受，钢铁企业在产品开发和技术规格确实立方面已获得成功经验，已经具有了制定高效电工钢带原则技术基础和产业基础。2工作简况作为联合申报国家863工作计划前期工作准备，结合目前生产高效电工钢带经验，有关企业进行了技术沟通和广泛调研；在此拟制定高效电工钢带原则期间重要开展了如下工作：搜集、翻译、分析对比国际有关原则；整顿分析国内电动汽车驱动电机用电工钢有关资料；根据国内生产状况及实物质量、国际原则以及我国电工钢原则体系确定电工钢各厚度规格级差及牌号；对每一规格各牌号参数值进行试验室试验验证；确立起草高效电工钢带原则必要性，草拟原则文本草稿。3编制原则（1）根据国家“节能、节材”精神，弥补电动汽车电工钢原则国内空白，纳标电动汽车用高效无取向电工钢；汽车发动和加速时高转矩化：硅钢磁感高；高转速对应高频率下运行高效化：硅钢高频下铁损低；车内空间狭小规定电机小型轻量化：硅钢高频下铁损低磁感高。武钢开发了WGP系列产品，产品实物质量已到达国际先进水平。（2）根据国内实际生产冷轧电动汽车用无取向电工钢状况和电工钢原则体系，采标规定，本原则综合参照采用“GB/T2521-冷轧晶粒取向、无取向电工钢带（片）”国标规定采用有关检测检查措施进行起草。（3）为与国际先进原则接轨，本原则编写格式采用IEC原则编写格式编写。（4）为了满足电动汽车驱动电机小型化、微型化发展趋势，满足下游汽车生产厂家受众面，确定纳标厚度规格范围为电动汽车生产厂家采用0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm冷轧无取向电工钢产品。目前电动汽车用冷轧无取向电工钢重要由武钢、宝钢等单位生产，估计年产量将到达1万吨需求量（假如结合工信部正在确定“短途纯电动乘用车”推进计划，产量将几何级数增长）。这些电工钢产品重要用于高磁感、高机械强度、耐高温等恶劣环境使用电动汽车驱动电机铁芯。4原则制定内容阐明4.1基本材料根据电动汽车使用特性，参照国标等尺寸公差基础上，提高了尺寸公差规定，增长了对机械性能等技术参数规定；基于国家“节能、节材”精神，高效电工钢带原则拟采用高效无取向电工硅钢，基本根据是：汽车发动和加速时高转矩化：硅钢磁感高；高转速对应高频率下运行高效化：硅钢高频下铁损低；车内空间狭小规定电机小型轻量化：硅钢高频下铁损低磁感高；目前国内主流生产企业宝钢、武钢开发系列产品，产品实物质量已到达国际先进水平。4.2检测评价体系为了保持目前国内主流电工钢检测体系延续性，减少采标成本，拟根据国内实际生产冷轧电动汽车用无取向电工钢状况和电工钢原则体系，本原则综合参照采用“GB/T2521-冷轧晶粒取向、无取向电工钢带（片）”国标规定，采用有关检测检查措施进行起草；4.3原则合用对象为了满足电动汽车驱动电机小型化、微型化发展趋势，满足下游汽车生产厂家受众面，确定纳标厚度规格范围为电动汽车生产厂家采用0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm冷轧无取向电工钢产品。众所周知，电工钢铁损重要由涡流损耗和磁滞损耗所构成,而涡流损耗与材料厚度成正比，磁滞损耗与材料厚度成反比，电动汽车厂家为了减少涡流损耗，提高驱动电机性能都大量采用薄规格电工钢片，因此这次纳标了0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm薄规格材料。伴随板厚减薄，铁损P1.0/400逐渐减少，因此，车用驱动电机应选择薄规格无取向硅钢。伴随频率升高，铁损大幅提高，而车用驱动电机运行在高频率下，因此需要选用在高频下铁损低硅钢。4.4原则重要条款阐明4.4.1原则名称原则名称为“电动汽车驱动电机用电工钢（片）”，强调了材料自身特性，强调是钢板用途。4.4.2范围范围格式采用了GB/T1.1-格式。其他基本未变。4.4.3规范性引用文献根据GB/T0.2-采用国际原则规则，引用了与国际原则有对应关系国标8个。在规范性引用文献中增长引用了GB/T247“钢板和钢带检查、包装、标志及质量证明书一般规定”原则。4.4.4术语和定义根据调研成果，GB/T3655-及IEC60604确立以及下列术语和定义合用于本原则。4.4.5牌号钢牌号采用我国电工钢牌号命名措施，特性字符：“D”为电动汽车用无取向硅钢，“G”为高磁感；特性字符前边数字为材料公称厚度100倍，以mm表达。特性字符后边数字为材料铁损100倍，以W/㎏表达。如：35D1900表达为0.35mm、比总损耗P10/400为19.0W/kg电动汽车驱动电机用无取向电工钢。4.4.6一般规定一般规定按GB/T2521中一般规定对应条件执行。4.4.7技术规定4.4.7.1磁特性电工钢损耗随材料厚度增长而增长，电动车电工钢为了减少其损耗都采用损耗较低薄规格电工钢。强调了150℃时最大比总损耗和最小磁极化强度峰值。4.4.7.2几何特性和公差材料公差带、同板差、横向厚度差、宽度容许差等规定严于IEC60404-8-7和IEC60404-8-4原则规定。厚度测试离边距离严于采用IEC原则规定,采用15mm。厚度容许差、同板差、横向厚度差均有较大幅度减少，减少幅度达0.01mm～0.020mm。4.4.7.3镰刀弯、平直度、残存曲率和毛刺高度为了完善本原则并与国际原则接轨，这次修订原则增长了残存曲率规定及其这些参数检查规定。刀弯、平直度、残存曲率和毛刺高度规定与IEC原则等同。由于国内没有与IEC60404-9对应电工钢几何特性检查措施原则，因此，把刀弯、平直度、残存曲率和毛刺高度检查措施示意图纳入到本原则附录中，以便对这些参数进行测试。4.4.7.4工艺特性密度设定、叠装系数、内应力规定均采用IEC原则规定。4.4.7.8力学性能除了弯曲次数，尤其增长了150℃时屈服强度规定。4.4.8检查