一、技术原理：电磁转换的基石

马达冲片通过硅钢片叠压形成闭合磁路，其核心功能包括：

• 磁场传导：高导磁率的硅钢片（如0.35mm厚无取向电工钢）可降低磁阻，提升电机能效。

• 涡流抑制：绝缘涂层（如氧化膜或有机涂层）减少片间涡流损耗，降低铁损。

• 结构支撑：冲片齿槽结构固定绕组线圈，保障电机机械强度与散热性能。

以新能源汽车驱动电机为例，其冲片需承受高速旋转（15,000-20,000rpm）下的离心力，因此对材料抗拉强度（≥500MPa）与叠压系数（≥98%）要求极高。

二、材料革新：从硅钢到非晶合金

1.传统硅钢片：

• 无取向电工钢：适用于旋转电机，铁损低（如宝钢B35AV190，P1.5/50≤1.9W/kg）。

• 取向电工钢：用于变压器铁芯，磁导率高但成本较高，电机领域应用有限。

2.非晶合金：

• 铁损较硅钢片降低70%-80%，但脆性大、加工难度高，目前多用于对效率敏感的场合（如家电变频电机）。

3.复合材料：

• 硅钢片与软磁复合材料（SMC）结合，兼顾高频性能与机械强度，适用于无人机电机等高频应用。

三、制造工艺：精度与效率的平衡

1.冲压成型：

• 高速精密冲床：冲压速度达300-500次/分钟，模具寿命超100万次，需控制毛刺高度≤0.02mm。

• 激光切割：适用于小批量、复杂形状冲片，但成本较高（单片成本是冲压的3-5倍）。

2.表面处理：

• 绝缘涂层：采用C5级防腐涂层，耐盐雾试验≥500小时，满足工业电机户外使用需求。

• 退火工艺：氢气保护退火（800-850℃）消除加工应力，提升磁导率10%-15%。

3.自动化装配：

• 机器人叠片：定位精度±0.05mm，叠压效率较人工提升300%。

• 激光焊接：替代传统铆接，减少漏磁，提升电机效率0.5%-1%。

四、行业趋势：高效化与定制化

1.高效电机驱动需求：

• IE4/IE5超高效电机要求冲片铁损≤1.5W/kg，倒逼材料与工艺升级。

• 特斯拉Model 3驱动电机采用发卡式绕组+低铁损冲片，效率达97%。

2.微型化与集成化：

• 无人机电机冲片外径缩小至20mm，厚度仅0.2mm，需采用微细冲压技术（精度±0.01mm）。

• 伺服电机冲片与编码器磁钢一体化设计，减少轴向尺寸。

3.绿色制造：

• 冲片废料回收率提升至95%，采用水溶性润滑剂减少环境污染。

• 欧盟ERP指令要求电机能效年均提升1%-2%，推动冲片技术迭代。

五、挑战与对策

• 材料成本压力：非晶合金价格是硅钢片的3倍，需通过工艺优化（如薄带连铸）降本。

• 高频损耗控制：20kHz以上应用需采用0.1mm以下超薄硅钢片，但冲压良率下降至70%。

• 热管理难题：高速电机冲片局部温升超150℃，需开发耐高温绝缘涂层（H级，180℃）。