“一代新资料、一代新轿车。”这是从前世界轿车界对新式资料一种形象说法。事实上,这不只适用于曩昔,未来相同如此。
在新一轮科技革新和工业革新的推进下,智能化、电动化、网联化、同享化正日益成为轿车职业开展的新趋势。新的趋势和新的革新,离不开很多高科技新式资料工程的支撑,且在世界轿车界许多专家对未来电动轿车技能开展方向猜测中,磁流变流体的使用亦在其间。
依据Transparency Market Research(TMR)的猜测,在未来15-20年内,全球将有近半轿车减震器选用磁流变技能。但作为全球最大的轿车制作国,我国无论是在磁流变流体仍是其轿车使用商场范畴尚处空白阶段。
磁流变流体(Magnetorheological Fluids,简写MR或MRF),归于流动性可控的新式智能流体,是由高磁导率、低磁滞性的细小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。
而这些悬浮体,在外部无磁场时,呈现低粘度的牛顿流体特性;当遭到磁场影响时,流体的表观粘度会大大添加,到达粘弹性固体的程度。得益于这一特性,能够十分精确地操控流体在其活动状况时的屈服应力,然后完成对操控目标的智能操控,是一种用处广泛、功能优秀的智能资料。
事实上,虽然被界说为“新式资料”,但磁流变流体的呈现远比咱们幻想的长远。
早在19世纪40时代,美国科学家Jacob Rabinow便发明晰磁流变技能,只可惜其时更多停留在试验室内。直至最近几十年,因为磁流变流体在力学方面的优势,研讨人员开端仔细考虑开发这项技能的商业可行性,特别是跟着电子作业的迅速开展和扩大,促进磁流变流体的研制进入一个从头勃发的时代,并成为当时智能资猜中研讨较为活泼的重要分支。
据TMR调研,现在全球磁流变资料年产值约为30亿美元,5年内估计将超越40亿美元。磁流变相关使用器材年产值则有望从现在的70亿美元5年内跃升至300亿美元。
而磁流变相关使用器材中,磁流变阻尼器无疑是最为重要的使用范畴之一。相较于轿车液压及电磁阀式规划的传统阻尼器,磁流变阻尼器有着更快的呼应速度和更大的阻尼改变规模。
从必定程度上说,磁流变技能是现在已知呼应速度最快且可完成量产化的轿车减震技能处理方案,且无可代替。
聚集轿车使用范畴,21世纪初期,脱胎于通用轿车的德尔福成功研制出选用磁流变技能为中心的减震器以及电磁悬架系统。
在尔后的二十余年中,通用旗下凯迪拉克、克尔维特以及法拉利、保时捷、奥迪、歌颂、捷豹路虎等旗下简直一切尖端奢华运动车型都曾使用过这项技能,但截止现在全球也仅有百万余辆的保有量,究其原因无外乎技能高度独占化所带来的昂扬本钱限制。
据盖世轿车不完全统计,以磁流变流体为根本检索要素在谷歌专利库进行检索发现,到2022年8月4日,磁流变流体相关根底专利仍集中于洛德(LORD)、德尔福以及通用轿车相关企业。三者亲近绑定,巨大的根底专利布局简直独占了全球一切相关使用范畴。
2009年,京西重工(BWI)成功收买德尔福旗下减震制动部分,随后便推出新一代磁流变减震器,通过双线圈技能规避了涡流损耗问题,使得呼应可在每秒改变1000次。
彼时,世人喝彩,以为这一收买有望一举打破美国关于磁流变阻尼器技能的独占。可现如今LORD依然作为“BWI公司的磁流变流体技能仅有供货商”的实际打破了这场“奢求”。
到8月4日,BWI(图左)与LORD(图右)官网关于磁流变流体相关介绍;图片来历:官网截图
近期,“做题家”这个新近的盛行词,再度被提起。不论前缀是“小镇”仍是“小县”“小城”这三个字都代表着一种关于普通身世的自嘲。可从必定程度上了解,相较于全球轿车强国,我国又何曾不是“做题家”?
本乡轿车工业起步晚、技能空心化、人才储藏匮乏等一系列的开展窘境,成为限制我国轿车业大而不强的痛点地点。在当时地缘政治博弈大布景下,软弱的全球供应链让我国轿车工业清醒地认识到要害中心技能是要不来、买不来、讨不来的。
值得必定的是,近年来我国关于磁流变技能的研制作业已提上重要日程。就盖世轿车不完全统计,以磁流变流体为根本检索要素进行检索,当时我国(含台湾,以下适用)在相关技能范畴已有超2000例专利布局。若以磁流变阻尼器作为根本检索要素,则会发现我国相关专利的总数更是超越万例,远超美国。
整理专利能够发现,研制主体不只只要以重庆大学、哈尔滨工业大学为主的高等院校,一起亦有多家本乡企业的身影,让咱们看到了本乡磁流变技能工业化的期望。
这其间,博海新材依托于中南大学粉末冶金研讨院,联合国内外多所高校,通过多年研制,成为国内首家成功量产新式纳米磁流变流体的企业。
在成功打破由LORD产品在这一范畴全球规模内独占的一起,博海新材建立了自己的专利系统。到现在,其已授权相关常识产权18 项,含国内发明专利3项,国外(日 本、美国、欧洲)发明专利3项,PCT专利3项。
经一家美国威望轿车公司的研制中心试验室做的技能评价检测数据显现,博海新材的新式纳米磁流变流体,即便以十分低的固体浓度,其屈服应力,抗沉积性,温度稳定性等磁性及流变功能已到达并超越LORD的产品。
不可否认的是,从技能专利到工业化使用仍有不短的间隔。“新资料的遍及需求十分丰富的常识系统做支撑,这不仅仅资料功能上的打破,还需求在包含资料制备工艺、检测办法/设备、器材规划、工业应对等全方位不断缩短与职业先行者之间的认知距离。”博海新材总经理黄恺向盖世轿车坦言。
依据这一认知,他进一步表明,“接下来咱们将专心于使用层研制作业,并敞开协作,致力于工业同伴一起推进磁流变技能在各个范畴的工业化。”
依据盖世轿车了解,博海新材已在长沙建成齐备的自控流体力学试验室以及年产量3万升的磁流变流体生产基地,在磁流变资料制备及其使用相关有很多的技能储藏,且已与全球上百家企业达到协作,协作同伴不止于轿车范畴,还触及航空航天、精细制作、医疗、先进制作等。
在被问及怎么处理本钱问题时,黄恺直言,“磁流变技能在本钱上没有肯定的瓶颈,它并不需求所谓的稀有金属或稀缺的制备工艺,其器材的结构相较于传统液压减震器并没有特别设备。”
在他看来,我国拥有着全球任何一个当地都无法比拟的完好工业链、高效运作以及高度容纳的商场。一旦脱离资料独占后,磁流变技能有望在短时间内被发掘,得以最大化使用,然后推进本钱进一步下探,直至无限靠近乃至低于当时干流的电磁阀式减震器价格。
“磁流变技能不仅仅限用于轿车范畴,具有宽广的使用远景,因而它不该被把握在少数人手中。”黄恺如是说。
面向未来,黄恺想象道,“在轿车范畴,博海新材将扮好Tier 2的人物,为Tier 1及主机厂供给更为优质且先进的磁流变流体及相关技能支持,推进轿车业在未来2年内迎来前装量产。在其他范畴,博海新材亦在致力于供给更完善的技能布局,力求职业领先地位。”
正如前文所说,在全球轿车智能化、电动化大布景下,磁流变技能遍及已是既定认知,以博海新材代表的本乡企业也已站上工业化的起点,蓄势待发。
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