日本钢企领跑新一代EV马达核心材料
有助于纯电动汽车（EV）马达小型化的钢材之间的竞争日趋激烈。神户制钢所日前开发了用于称为“轴向间隙型”的新一代马达的特殊铁粉和线材。这种马达与采用电磁钢板的传统类型相比更轻，另一方面，需要能加工为复杂形状的铁粉等。神户制钢将通过新钢材对抗在电磁钢板领域有优势的日本制铁。
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马达由电流流经时旋转的转子和定子构成。面向纯电动汽车一般为名为“径向间隙型”的类型。构成定子等核心零部件的铁芯（马达核心）的制造是在凿穿薄钢板之后重叠起来。钢板采用加入硅等进行成分调整、使之容易传导磁力的非定向电磁钢板。
轴向间隙型的铁芯则呈现犹如切掉年轮蛋糕一部分的形状。能够实现小型化，相比径向间隙型，扭矩（旋转力）更大。据神户制钢表示，能将体积比径向间隙型减少约2成，但此前难以凿穿电磁钢板加工为所需的形状。
易于加工为复杂的形状
在这样的情况下，神户制钢开发的是像电磁钢板那样容易传递磁力的磁性铁粉和线材。铁粉在压缩之后变硬，可加工为被称为“压粉磁芯”的铁芯。线材合在一起形成铁芯。与钢板相比，均容易自由加工各种形状。
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| 被称为“轴向间隙型”的新一代马达被认为有助于延长EV的续航距离（日本神户制钢所提供） |
用于马达铁芯的钢材为了避免流经电流之后功率效率下降，一般会添加绝缘覆膜。神户制钢的铁粉将覆膜的厚度降至数百纳米（纳米为10亿分之1米）。一般的电磁钢板为数微米（微米为100万分之1米）。覆膜越薄，越容易传导磁力，越能提高马达旋转的效率。
线材的截面为六角形，每边长约0.7毫米，80根左右形成一束。利用借助钢铁业务积累的技术，将碳含量降至0.01％以下，使之容易传递磁力。以线材制造铁芯的马达在产生相同输出功率的同时，使重量比采用电磁钢板减轻2成。
马达的制造成本与电磁钢板处于相同水平。这是因为电磁钢板在打孔之际产生边角料，成品率下降，但通过线材等制造之际能消除浪费的部分。
神户制钢供应铁粉样品
虽然一般认为线材适合低速用途，铁粉适合高速用途，但在容易传导磁力等性能方面，包括铁粉在内，都跟电磁钢板相当。神户制钢已决定向部分汽车厂商及部件厂商等供应铁粉样品。今后还将开始提供线材样品。
日本另一家大型钢铁企业JFE钢铁的铁粉的特点是能承受高频电流。普通钢材存在频率升高时，铁芯发热等功率效率下降的风险。JFE钢铁也开始向汽车厂商等供货样品，计划2024年度之前采用。
用于齿轮等的普通铁粉产品正在东日本制铁所千叶地区（千叶市）生产。现在铁粉整体上每月产销5000～6000吨左右。今后还将考虑满足马达用需求。
两家企业都设想首先在电动助力方向盘等使用的辅助设备上使用。如果车载用途有了业绩，还将开辟驱动用途。
梅赛德斯也关注轴向间隙型马达
日本以外的企业也越来越关注轴向间隙型马达。从事EV马达的英国YASA在轴向间隙采用了瑞典大型铁粉企业赫格纳斯(Hoganas)的金属粉。YASA于2021年被德国梅赛德斯奔驰集团收购，将来梅赛德斯将在EV上使用这种马达。
熟悉马达的静冈大学准教授朝间淳一也表示“（如果顺利）3～5年后轴向间隙型马达的实用化案例将非常普遍”。
在这些尖端材料上领先对日本汽车产业也有很重要的意义。放眼世界EV市场，美国特斯拉及中国比亚迪（BYD）等企业正在扩大销售，日本整车企业占有的份额很低。而电磁钢板等在成分调整及加工时的热处理等方面需要很强的技术，因此日本企业占有优势。如果身边有技术实力强的钢铁企业，容易在开发高性能EV等方面开展合作。
围绕电磁钢板，中国的钢铁企业也在奋起直追。如果日本各钢铁企业在轴向间隙型马达领域也尽快实现实用化，将有助于在占有优势的马达材料市场上守住主导权。
对神户制钢而言，一系列产品也有“反攻市场”的意义。除了日本制铁及JFE钢铁外，国外的韩国浦项钢铁等也在制造电磁钢板。神户制钢即使从现在开始致力于电磁钢板也已落后，因此要从轴向间隙型马达上寻找出路。
轴向间隙型马达的采用案例依然很少，不会立即成为主流。使用铁粉的铁芯也有比较脆的缺点。但如果能克服这些课题，有利于提高日本在EV相关产业的竞争力。
日本经济新闻（中文版：日经中文网）落合修平
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