1、精選優質文檔-傾情為你奉上電動汽車驅動電機用冷軋無取向電工鋼帶(片)國家標準編制說明1 任務來源1.1 背景簡介近十五年來，以電驅動為特征的新能源汽車，作為汽車產業發展和趕超的國家戰略，在科研、產業規劃和標準戰略等各層面，國家從零部件到整車整個產業鏈給予充分支持，各個相關技術環節均列為國家的發展戰略予以扶持，期望以電驅動技術實現我國汽車產業的技術超越。在標準領域，國家對電動汽車也予以重點關注，構建了整車和零部件的標準體系，有力促進了國內新能源汽車產業的共性技術共享，提升了國內電動汽車產業的競爭優勢。隨著電動汽車產業進入精細化設計生產階段，為應對國際化的產業競爭，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，國內外有影響力的鋼鐵企業均提出了各自的高效電工鋼帶規格參數型譜和技術規范，客觀上形成了具備其自身技術特征的高效電工鋼帶的企業標準體系，逐漸形成技術優勢，對我國相關產品形成技術壓制。為了在國家競爭中奪回技術引導權，發揮我國的體制優勢，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，將對國內產業起到一定的整合、規范、引導作用，形成國家層面的整體技術和規模優勢，堆積國內高效電工鋼帶產業優勢；對國外同類產品形成一定的技術壁壘，使市場向中國企業有利的方向發展。1.2 任務來源作為國家電動汽車技術體系的深化，科技部設立國家高技術發展計劃（863）電機系統

3、關鍵共性技術與評價體系研究與電動汽車整車、零部件、基礎設施測試評價及標準技術兩個技術研究課題，將高效電工鋼帶標準的研究、制定，確立為核心技術內容之一，期望據此建立高效電工鋼帶的技術標準體系，形成檢測技術研究、標準制定和公共服務平臺建立三位一體的社會公共服務體系。1.3 標準制定的必要性和可行性1.3.1必要性：電動汽車用電機驅動系統不同于普通的風機、水泵等在工頻條件、穩定工作基礎上應用。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境的約束，汽車要求電機驅動系統有更高功率密度，更寬的耐受環境溫

4、度范圍 (冷卻液入口溫度>105)，l 疊片組件能經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品技術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，確保產品規格的穩定性和互換性。1.3.2可行性：為了滿足汽車產業對高效電工鋼帶的技術要求，國內鋼鐵業生產高效電工鋼帶的主流企業-寶鋼和武鋼，均對該類產品進行專門的技術開發，形成相近的產品規格型譜和技術要求，并經電動汽車行業的試用驗證，獲得廣泛接受。在科技部863項目的協調下，國內主流高效電工鋼帶生產企業希望通過標準制定，確立產品的標準規格，擺脫目前產品技術規格根據合同“一單

5、一定”的紛亂局面，提高產品生產效率，強化國內產品的競爭優勢。汽車行業的應用背景良好。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高效電工鋼帶生產取得成功經驗和電動汽車用電機驅動系統研發經驗同步推進下，可大幅提高成功幾率。鋼鐵行業的前期已作了準備工作。我國的鋼鐵企業從2007年起開展了高效電工鋼帶帶研發，通過和電動汽車驅動電機產業的技術協調，高效電工鋼帶產品的技術體系逐步穩定，溫度、磁感等技術指標體系已經能夠滿足車用電機的使用要求；我國車用驅動電機系統已在近期采用國產的高效電工鋼帶替代進口，為電

6、動汽車電工鋼生產取得成功經驗。上海電驅動有限公司等國內車用驅動電機主流企業已經完成試驗定型的電動汽車用電機驅動系統開始換用寶鋼、武鋼專門研發高效電工鋼帶產品，并成功用于國內一汽、東風、上汽等主流汽車企業，配用伊頓的變速系統，成功用于國內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。可以認為，我國的高效電工鋼帶產品在技術上已經獲得國內主流用戶的肯定和接受，鋼鐵企業在產品開發和技術規格的確立方面已取得成功經驗，已經具備了制定高效電工鋼帶標準的技術基礎和產業基礎。2 工作簡況作為聯合申報國家863工作計劃的前期工作準備，結合目前生產高效電工鋼帶的經驗，相關企業進行了技術溝通和廣泛調研；

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、分析對比國際相關標準；l 整理分析國內電動汽車驅動電機用電工鋼相關資料；l 根據國內生產情況及實物質量、國際標準以及我國電工鋼標準體系確定電工鋼各厚度規格級差及牌號；l 對每一規格各牌號的參數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）根據國家“節能、節材”的精神，填補電動汽車電工鋼標準國內空白，納標電動汽車用高效無取向電工鋼；汽車發動和加速時高轉矩化：硅鋼磁感高；高轉速對應高頻率下運行的高效化：硅鋼高頻下鐵損低；車內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、發了WGP系列產品，產品實物質量已達到國際先進水平。（2）根據國內實際生產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動電機小型化、微型化發展趨勢，滿足下游汽車生產廠家的受眾面，確定納標厚度規格范圍為電動汽車生產廠家采用的0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm冷軋無取向電工鋼產品。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，201

9、2年估計年產量將達到1萬噸需求量（如果結合工信部正在擬定的“短途純電動乘用車”推進計劃，產量將幾何級數增加）。這些電工鋼產品主要用于高磁感、高機械強度、耐高溫等惡劣環境使用的電動汽車驅動電機鐵芯。4 標準制訂內容說明4.1基本材料根據電動汽車的使用特征，參照國家標準等尺寸公差的基礎上，提高了尺寸公差要求，增加了對機械性能等技術參數的規定；基于國家“節能、節材”的精神，高效電工鋼帶標準擬采用高效無取向電工硅鋼，基本依據是：l 汽車發動和加速時高轉矩化：硅鋼磁感高；l 高轉速對應高頻率下運行的高效化：硅鋼高頻下鐵損低；l 車內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 目前國內主流生產

10、企業寶鋼、武鋼開發的系列產品，產品實物質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主流的電工鋼的檢測體系延續性，降低采標成本，擬根據國內實際生產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動電機小型化、微型化發展趨勢，滿足下游汽車生產廠家的受眾面，確定納標厚度規格范圍為電動汽車生產廠家采用的0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm冷軋無取向電工鋼產品。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，提高驅動電機的性能都大量采用薄規格電工鋼片，所以這次納標了0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm薄規格的材料。隨著板厚的減薄，鐵損P1.0/400逐漸降低，因此，車用驅動電機應選擇薄規格無取向硅鋼。隨著頻率的升高，鐵損大幅提高，而車用驅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“電動汽車驅動電機用電工鋼（片）”，強調了材料本身的特性，強調的是鋼板的用途。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規范性引用文件根據GB/T 20000.2-2001采用國際標準的規則，引用了與國際標準有對應關系的國家標準8個。在規范性引用文件中增加引用了GB/T 247 “鋼板和鋼帶檢驗、包裝、標志及質量證明書的一般規定”標準。4.4.4術語和定義根據調研結果， GB/T 3655-2008 及IEC60604確立的以及下列術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；特征字符前邊的數字為材料公稱厚度的100倍，以mm表示。特征字符后邊的數字為材料鐵損的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中一般要求相應條件執行。4.4.7技術要求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格電工鋼。強調了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、寬度允許差等規定嚴于IEC 60404-8-7和IEC 60404-8-4標準的規定。厚度測試的離邊距離嚴于采用IEC標準的規定,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定及其這些參數的檢驗的規定。刀彎、平直度、殘余曲率和毛刺高度的規定與IEC標準等同。由于國內沒有與IEC 60404-9對應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，以便對這些參數進行測試。4.4.7.4工藝特性密度設定、疊裝系數、內應力的規定均采用IEC標準的規定。4.4.7.8 力學性能除了彎曲次數，特別增加了150時的屈服強度要求。4.4.8 檢驗規定了產品檢測