层压电机电工钢短缺:问题和解决方案核。

半导体芯片短缺白热化的同时,第二个——也许同样的问题——供应链在某些电动机障碍是新兴市场。

您可能已经知道半导体短缺完成了1130万辆电动车截至2022年1月。现在,制造商可以将电炉钢添加到列表中。

如果你不认真对待钢铁供应芯片短缺,你应该。主任约翰·安东定价和采购tIHS Markit最近做了一个可怕的前景:

“生产商已经通知他们将分配,配给,为电工钢(2022),所有的最希望只有80%到90%的购买需求。电工钢短缺的影响可能损害全球经济在2022年和2023年的半导体短缺(2021年)”。

这种稀缺性当然可以持续的影响“电气化”的交通工具。其他产品和行业感到手头拮据的材料短缺,:

• 吊扇
• 家庭汽车/电器
• 电动工具
• 草坪和花园设备

如果你只有8000的订单,而不是10000客户真正想要的?有正确的技术或可用性(如替代软磁复合或烧结软磁材料)可能抓住另一个2000年。

这就是为什么钢短缺徘徊在2022年,它是如何影响电动汽车生产预测和数字,以及为什么你应该考虑这些尽快替代方案:

与电工钢的交易是什么?在2022年的短缺

电工钢(通常称为硅钢由于其内容)一直是汽车的核心和替代汽车电气化趋势多年。这种铁合金具有强磁性,使它成为应用程序从电动机到变形金刚的解决方案。电动马达的核心材料当然,是将电能转化为机械能的关键。

电动汽车生产统计数据,然而,下垂,因为制造商缺乏足够的原材料,不确定如何主。

今天的问题与核心冲压发动机(使转子和定子)是它依赖于特定的电工钢类型-non-grain-oriented电工钢(不)市场。

了无取向电工钢板与钢晶粒取向不同,看用在汽车和其他机器,需要多向磁化。尤其是混合动力汽车和电动汽车,需要一个特殊的“xEV”级,现在特别限制。

金属技术咨询的数据表明,容量约束会严重到2023年。从2025年起,它将“极不可能”,钢厂可以在不满足需求在不增加重大投资。

现在的问题是:为什么?

为什么电工钢发生短缺?

不钢铁供应境况不佳是由于几个因素:

1。扩大“电气化”

全球交通的电气化继续前进,没有停止的迹象…只要存在必要的材料。

政府排放法规和消费者需求正在推动的需要“充电”解决方案在汽车和其他市场。这些设备高效运行(低核心损失和高渗透率),工程师使用电炉钢等特殊的磁性材料。

2。高度集中在亚洲

工厂主要生产电工钢存在的在中国。COVID-19大流行已严重打击了中国出口商的形式被航运港口和运费飙升。

部分由于雄心勃勃汽车电气化拜登的目标管理在美国本土,美国oem厂商争夺有限的来源。

美国和欧洲的汽车行业依靠亚洲稀土电机磁铁和其他产品。加入电工钢,大量的鸡蛋放在一个篮子里。

3所示。高壁垒生产商

这是一个漫长的道路,公司进入或利基钢铁行业的扩张。

工厂没有创建在一天——在最有利的情况下,需要3年:

• 获得许可
• 工程师
• 让建筑设备
• 构建

与COVID对供应链挥之不去的影响,事实可能接近4 - 5年。

这是一个既定的供应商!一个新的供应商可能需要一个额外的2 - 8年前准备生产根据IHS xEV-grade钢铁、。

说“很难找到好的帮助”也延伸到实际的硅叠层钢板冲压形成最后一部分。只有20家公司,专门从事汽车核心薄板冲压存在在世界范围内,和更少的生产者邮票机设备本身。

4所示。有限的选择(?)

再次,不仅仅是任何金属板将做复杂的需要高磁性性能的应用程序。硅钢薄板核心有助于产生和维护磁场,以及其他福利。

注意,“叠片结构,或一无所有”很大程度上是感知到的限制。可行的替代品存在,即使一些工程师还不意识到…。更多精彩,尽在一点。

电工钢短缺伤害制造商如何

在美国,地方硅钢的斗争供应商应对政府的EV目标将推动了电机成本。反过来,北美和欧洲的汽车制造商可能落后于外国竞争对手有更好的获得原材料(因此更短的交货期)。

多米诺效应显而易见。

原型和发射计划成为一场噩梦,当你被困在等待材料。找出有更少的时间工作,没有工作,和更少的时间回到绘图板。

制造商如何处理电工钢短缺?

也许一个更迫切的问题是:如果“2026”capacity-crisis投影后演变成“2024年?“你最好现在开始计划。你的选项包括:

1. 等待钢厂弄出来
2. Reshore电工钢供应
3. 考虑选择电动机的设计
4. 新材料解决方案的整合和合作伙伴(例如smc)

等待钢厂图吗?

几个主要的钢铁生产商已经宣布了数百万美元的投资每一个在未来3 - 5年的能力。这足以满足全球电动汽车生产吗?

另一个想法钢铁制造商可能考虑制造业略厚的钢板。这对汽车制造商都有自己的缺点,厚的表产生更多的热量;这减少磁效率可能需要重新设计你的叠层钢定子/转子铁心。

这不是快速交换你的想象。

重新支撑电工钢?

一般来说,更换模具的采购来自亚洲的挑战使得很多美国公司至少考虑重新支撑他们的供应链。然而,有能力有限reshore电工钢采购在美国,因为许多公司是不存在的。

选择电动机的设计?

必要性品种创新。

原始设备制造商和一级供应商寻找设计漏洞,可以让他们花更少的motor-grade钢。改变转子和定子的平面几何可以减少废比你可能意识到的材料。

的轴向磁通电机就是这样的一个替代设计越来越受欢迎是因为它的高扭矩和冷却能力。更好的是,它允许您完全避免电工钢…

整合与合作新材料吗?

再次,必要性品种创新。让我们重新思考如何方法整个汽车制造过程,从设计到生产。

今天在可用的设备和材料粉末冶金(PM)行业能够满足需求,磁钢纹理不能。从材料的角度来看,新兴的替代软磁复合材料(SMC),一个铁基粉末电绝缘涂层。

的粉末冶金材料产业有足够的能力承担新的应用程序。

的开发和处理发生在美国和欧洲。与钢厂、粉末冶金设备不需要大量昂贵的生产设备部分。

通过直接与零部件制造商,材料和加工技术,你可以改善你目前的电机设计和稳定你的供应链。

粉末冶金材料的其他优点

可用性并不是唯一的质量,可能会使粉末冶金的竞争者为您的下一个电动机设计:

• 更高的磁性性能,减少核心损失是可能的,即使是部分的大小和频率增加。
  
• 形状的灵活性,因为你可以从头开始设计,点释放你设计复杂,独特的几何图形。这是完美的轴向入口&其他电机配置。
• 绿色科技,转子和定子叠片创建30 - 75%的废品浪费,这取决于设计。更不用说电动钢厂巨大的污染者,哪一种与电动汽车的目标使用绿色技术。
  
• 增长潜力,smc只存在了几十年,但已经与薄片竞争在许多应用程序性能和成本。想象在几年的可能性!

软磁复合材料是一种AC-specific材料,而烧结粉末金属可以在直流excel的应用程序。烧结软磁材料往往一步当项目需要额外的渗透率和力量超出了SMC。一些先进的制冷解决方案,这些烧结选项仍然可以提供令人印象深刻的磁特性,即使在极低的频率。

问题就变成了:你的电动机转向点的概念克服任何潜在的缺点和叠片结构,而剩余的成本效益?由于粉末金属材料是高度可定制的右手,这是讨论最好的下午与一位有经验的供应商。

计划现在或以后支付

唯一的长期解决电动汽车钢材料短缺是工厂提高产量,汽车工程师或重新定义他们的设计。

只有其中的一个选项让你司机的座位。

再想想半导体的短缺。oem是停留等待,或积极寻求替代方案。

如果你是一个汽车设计师希望即将到来的钢铁危机保持领先地位,采取积极主动的方法——重新思考你的设计。不同的电机核心材料可能是关键。

粉末冶金行业,SMC,今天准备来满足这些要求。学习更多的关于AC电动机材料和SMC,下载这个免费电子书: