冷軋取向無取向電工鋼帶片編制說明

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電動汽車驅(qū)動電機用冷軋無取向電工鋼帶(片)國家標準編制說明1 任務(wù)來源1.1 背景簡介近十五年來，以電驅(qū)動為特征的新能源汽車，作為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趕超的國家戰(zhàn)略，在科研、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和標準戰(zhàn)略等各層面，國家從零部件到整車整個產(chǎn)業(yè)鏈給予充分支持，各個相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)均列為國家的發(fā)展戰(zhàn)略予以扶持，期望以電驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)我國汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)超越。在標準領(lǐng)域，國家對電動汽車也予以重點關(guān)注，構(gòu)建了整車和零部件的標準體系，有力促進了國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的共性技術(shù)共享，提升了國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢。隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)進入精細化設(shè)計生產(chǎn)階段，為應(yīng)對國際化的產(chǎn)業(yè)競爭，對電動汽車汽車用電工鋼汽車板（簡

2、稱高效電工鋼帶）提出了溫度等專項要求，國內(nèi)外有影響力的鋼鐵企業(yè)均提出了各自的高效電工鋼帶規(guī)格參數(shù)型譜和技術(shù)規(guī)范，客觀上形成了具備其自身技術(shù)特征的高效電工鋼帶的企業(yè)標準體系，逐漸形成技術(shù)優(yōu)勢，對我國相關(guān)產(chǎn)品形成技術(shù)壓制。為了在國家競爭中奪回技術(shù)引導(dǎo)權(quán)，發(fā)揮我國的體制優(yōu)勢，制定高效電工鋼帶標準已是勢在必行。通過高效電工鋼帶標準的制定，將對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)起到一定的整合、規(guī)范、引導(dǎo)作用，形成國家層面的整體技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢，堆積國內(nèi)高效電工鋼帶產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；對國外同類產(chǎn)品形成一定的技術(shù)壁壘，使市場向中國企業(yè)有利的方向發(fā)展。1.2 任務(wù)來源作為國家電動汽車技術(shù)體系的深化，科技部設(shè)立國家高技術(shù)發(fā)展計劃（863）電機系統(tǒng)

3、關(guān)鍵共性技術(shù)與評價體系研究與電動汽車整車、零部件、基礎(chǔ)設(shè)施測試評價及標準技術(shù)兩個技術(shù)研究課題，將高效電工鋼帶標準的研究、制定，確立為核心技術(shù)內(nèi)容之一，期望據(jù)此建立高效電工鋼帶的技術(shù)標準體系，形成檢測技術(shù)研究、標準制定和公共服務(wù)平臺建立三位一體的社會公共服務(wù)體系。1.3 標準制定的必要性和可行性1.3.1必要性：電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)不同于普通的風(fēng)機、水泵等在工頻條件、穩(wěn)定工作基礎(chǔ)上應(yīng)用。具備以下基本使用特征：l 工作頻率明顯不同于工頻使用的工業(yè)電機，頻率波動范圍大（可以從低頻延伸到400-1000Hz），l 受到車輛空間限制和使用環(huán)境的約束，汽車要求電機驅(qū)動系統(tǒng)有更高功率密度，更寬的耐受環(huán)境溫

4、度范圍 (冷卻液入口溫度>105)，l 疊片組件能經(jīng)受高強度的機械振動和高低溫交變沖擊等。l 和目前的標準體系兼容性少，必須將基于使用特征定義的產(chǎn)品技術(shù)要求通過標準進行明確定義，通過制定專門的高效電工鋼帶標準進行細分，確保產(chǎn)品規(guī)格的穩(wěn)定性和互換性。1.3.2可行性：為了滿足汽車產(chǎn)業(yè)對高效電工鋼帶的技術(shù)要求，國內(nèi)鋼鐵業(yè)生產(chǎn)高效電工鋼帶的主流企業(yè)-寶鋼和武鋼，均對該類產(chǎn)品進行專門的技術(shù)開發(fā)，形成相近的產(chǎn)品規(guī)格型譜和技術(shù)要求，并經(jīng)電動汽車行業(yè)的試用驗證，獲得廣泛接受。在科技部863項目的協(xié)調(diào)下，國內(nèi)主流高效電工鋼帶生產(chǎn)企業(yè)希望通過標準制定，確立產(chǎn)品的標準規(guī)格，擺脫目前產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格根據(jù)合同“一單

5、一定”的紛亂局面，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，強化國內(nèi)產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。汽車行業(yè)的應(yīng)用背景良好。作為制造電機鐵芯的材料，高效電工鋼帶是使用最普遍的，是車用電機高效、高功率密度的保障，其成本占到了電機本體成本的20%左右。高效電工鋼帶標準在國內(nèi)高效電工鋼帶生產(chǎn)取得成功經(jīng)驗和電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗同步推進下，可大幅提高成功幾率。鋼鐵行業(yè)的前期已作了準備工作。我國的鋼鐵企業(yè)從2007年起開展了高效電工鋼帶帶研發(fā)，通過和電動汽車驅(qū)動電機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)協(xié)調(diào)，高效電工鋼帶產(chǎn)品的技術(shù)體系逐步穩(wěn)定，溫度、磁感等技術(shù)指標體系已經(jīng)能夠滿足車用電機的使用要求；我國車用驅(qū)動電機系統(tǒng)已在近期采用國產(chǎn)的高效電工鋼帶替代進口，為電

6、動汽車電工鋼生產(chǎn)取得成功經(jīng)驗。上海電驅(qū)動有限公司等國內(nèi)車用驅(qū)動電機主流企業(yè)已經(jīng)完成試驗定型的電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)開始換用寶鋼、武鋼專門研發(fā)高效電工鋼帶產(chǎn)品，并成功用于國內(nèi)一汽、東風(fēng)、上汽等主流汽車企業(yè)，配用伊頓的變速系統(tǒng)，成功用于國內(nèi)主要的混合動力大客車，在國家部委的驗收和評價中獲得廣泛肯定?？梢哉J為，我國的高效電工鋼帶產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)獲得國內(nèi)主流用戶的肯定和接受，鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)規(guī)格的確立方面已取得成功經(jīng)驗，已經(jīng)具備了制定高效電工鋼帶標準的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。2 工作簡況作為聯(lián)合申報國家863工作計劃的前期工作準備，結(jié)合目前生產(chǎn)高效電工鋼帶的經(jīng)驗，相關(guān)企業(yè)進行了技術(shù)溝通和廣泛調(diào)研；

7、在此擬制定高效電工鋼帶標準期間主要開展了以下工作：l 收集、翻譯、分析對比國際相關(guān)標準；l 整理分析國內(nèi)電動汽車驅(qū)動電機用電工鋼相關(guān)資料；l 根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)情況及實物質(zhì)量、國際標準以及我國電工鋼標準體系確定電工鋼各厚度規(guī)格級差及牌號；l 對每一規(guī)格各牌號的參數(shù)值進行實驗室試驗驗證；l 確立起草高效電工鋼帶標準的必要性，草擬標準文本的初稿。3 編制原則（1）根據(jù)國家“節(jié)能、節(jié)材”的精神，填補電動汽車電工鋼標準國內(nèi)空白，納標電動汽車用高效無取向電工鋼；汽車發(fā)動和加速時高轉(zhuǎn)矩化：硅鋼磁感高；高轉(zhuǎn)速對應(yīng)高頻率下運行的高效化：硅鋼高頻下鐵損低；車內(nèi)空間狹小要求電機小型輕量化：硅鋼高頻下鐵損低磁感高。武鋼開

8、發(fā)了WGP系列產(chǎn)品，產(chǎn)品實物質(zhì)量已達到國際先進水平。（2）根據(jù)國內(nèi)實際生產(chǎn)冷軋電動汽車用無取向電工鋼的情況和電工鋼標準體系，采標要求，本標準綜合參考采用“GB/T 2521-2008 冷軋晶粒取向、無取向電工鋼帶（片）”國家標準要求采用的相關(guān)檢測檢驗方法進行起草。（3）為與國際先進標準接軌，本標準編寫格式采用IEC標準的編寫格式編寫。（4）為了滿足電動汽車驅(qū)動電機小型化、微型化發(fā)展趨勢，滿足下游汽車生產(chǎn)廠家的受眾面，確定納標厚度規(guī)格范圍為電動汽車生產(chǎn)廠家采用的0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm冷軋無取向電工鋼產(chǎn)品。當前電動汽車用冷軋無取向電工鋼主要由武鋼、寶鋼等單位生產(chǎn)，201

9、2年估計年產(chǎn)量將達到1萬噸需求量（如果結(jié)合工信部正在擬定的“短途純電動乘用車”推進計劃，產(chǎn)量將幾何級數(shù)增加）。這些電工鋼產(chǎn)品主要用于高磁感、高機械強度、耐高溫等惡劣環(huán)境使用的電動汽車驅(qū)動電機鐵芯。4 標準制訂內(nèi)容說明4.1基本材料根據(jù)電動汽車的使用特征，參照國家標準等尺寸公差的基礎(chǔ)上，提高了尺寸公差要求，增加了對機械性能等技術(shù)參數(shù)的規(guī)定；基于國家“節(jié)能、節(jié)材”的精神，高效電工鋼帶標準擬采用高效無取向電工硅鋼，基本依據(jù)是：l 汽車發(fā)動和加速時高轉(zhuǎn)矩化：硅鋼磁感高；l 高轉(zhuǎn)速對應(yīng)高頻率下運行的高效化：硅鋼高頻下鐵損低；l 車內(nèi)空間狹小要求電機小型輕量化：硅鋼高頻下鐵損低磁感高；l 目前國內(nèi)主流生產(chǎn)

10、企業(yè)寶鋼、武鋼開發(fā)的系列產(chǎn)品，產(chǎn)品實物質(zhì)量已達到國際先進水平。4.2檢測評價體系為了保持目前國內(nèi)主流的電工鋼的檢測體系延續(xù)性，降低采標成本，擬根據(jù)國內(nèi)實際生產(chǎn)冷軋電動汽車用無取向電工鋼的情況和電工鋼標準體系，本標準綜合參考采用“GB/T 2521-2008冷軋晶粒取向、無取向電工鋼帶（片）”國家標準要求，采用的相關(guān)檢測檢驗方法進行起草；4.3 標準適用對象為了滿足電動汽車驅(qū)動電機小型化、微型化發(fā)展趨勢，滿足下游汽車生產(chǎn)廠家的受眾面，確定納標厚度規(guī)格范圍為電動汽車生產(chǎn)廠家采用的0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm冷軋無取向電工鋼產(chǎn)品。眾所周知，電工鋼的鐵損主要由渦流損

11、耗和磁滯損耗所組成,而渦流損耗與材料的厚度成正比，磁滯損耗與材料的厚度成反比，電動汽車廠家為了減少渦流損耗，提高驅(qū)動電機的性能都大量采用薄規(guī)格電工鋼片，所以這次納標了0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm薄規(guī)格的材料。隨著板厚的減薄，鐵損P1.0/400逐漸降低，因此，車用驅(qū)動電機應(yīng)選擇薄規(guī)格無取向硅鋼。隨著頻率的升高，鐵損大幅提高，而車用驅(qū)動電機運行在高頻率下，所以需要選用在高頻下鐵損低的硅鋼。4.4 標準主要條款的說明4.4.1標準名稱標準名稱為“電動汽車驅(qū)動電機用電工鋼（片）”，強調(diào)了材料本身的特性，強調(diào)的是鋼板的用途。4.4.2范圍范圍的格式采用了GB/T 1

12、.1-2000的格式。其它基本未變。4.4.3規(guī)范性引用文件根據(jù)GB/T 20000.2-2001采用國際標準的規(guī)則，引用了與國際標準有對應(yīng)關(guān)系的國家標準8個。在規(guī)范性引用文件中增加引用了GB/T 247 “鋼板和鋼帶檢驗、包裝、標志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定”標準。4.4.4術(shù)語和定義根據(jù)調(diào)研結(jié)果， GB/T 3655-2008 及IEC60604確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標準。4.4.5牌號鋼的牌號采用我國電工鋼的牌號命名方法，特征字符：“D”為電動汽車用無取向硅鋼，“G”為高磁感；特征字符前邊的數(shù)字為材料公稱厚度的100倍，以mm表示。特征字符后邊的數(shù)字為材料鐵損的100倍，以W/表示

13、。如：35D1900表示為0.35mm、比總損耗P10/400為19.0W/kg的電動汽車驅(qū)動電機用無取向電工鋼。4.4.6一般要求一般要求按GB/T2521中一般要求相應(yīng)條件執(zhí)行。4.4.7技術(shù)要求4.4.7.1磁特性電工鋼的損耗隨材料的厚度增加而增加，電動車電工鋼為了降低其損耗都采用損耗較低的薄規(guī)格電工鋼。強調(diào)了150時的最大比總損耗和最小磁極化強度峰值。4.4.7.2幾何特性和公差材料的公差帶、同板差、橫向厚度差、寬度允許差等規(guī)定嚴于IEC 60404-8-7和IEC 60404-8-4標準的規(guī)定。厚度測試的離邊距離嚴于采用IEC標準的規(guī)定,采用15mm。厚度允許差、同板差、橫向厚度差都

14、有較大幅度的降低，降低幅度達0.01mm0.020mm。4.4.7.3鐮刀彎、平直度、殘余曲率和毛刺高度為了完善本標準并與國際標準接軌，這次修訂標準增加了殘余曲率的規(guī)定及其這些參數(shù)的檢驗的規(guī)定。刀彎、平直度、殘余曲率和毛刺高度的規(guī)定與IEC標準等同。由于國內(nèi)沒有與IEC 60404-9對應(yīng)的電工鋼幾何特性的檢驗方法標準，因此，把刀彎、平直度、殘余曲率和毛刺高度的檢驗方法示意圖納入到本標準的附錄中，以便對這些參數(shù)進行測試。4.4.7.4工藝特性密度設(shè)定、疊裝系數(shù)、內(nèi)應(yīng)力的規(guī)定均采用IEC標準的規(guī)定。4.4.7.8 力學(xué)性能除了彎曲次數(shù)，特別增加了150時的屈服強度要求。4.4.8 檢驗規(guī)定了產(chǎn)品檢測