本报记者 李乔宇
在河北迁安的一间实验室里,一位北京首钢股份有限公司(以下简称“首钢股份”)研发工程师正将一片0.1毫米厚的电工钢置入磁性能检测仪。这样的场景每天都在重复。
电工钢是电能与磁能高效转换的核心材料,被誉为钢铁工业皇冠上的“明珠”。从家电到新能源,从特高压到智能电网,薄薄一片电工钢,串联起现代产业的动力脉络。如今,这颗“明珠”正在为人形机器人的关节注入力量。
一台人形机器人身上往往搭载四五十个甚至更多的电机。每个关节的屈伸、每根手指的抓握,背后都有一台微型电机在驱动。这些电机体积小巧、集成度高,对核心材料电工钢的要求也更为极致。
电机的高扭矩意味着其更“有劲”,能支撑机器人迈步、举物、完成复杂动作;而低铁损则对应低发热、低耗电,让机器人运动时无需复杂的散热系统。
“然而,两者之间存在性能矛盾,提升一方往往会制约另一方。”首钢股份相关负责人告诉《证券日报》记者。
对于上述行业矛盾,首钢股份给出的解决方案,是一张薄如发丝的电工钢片。
相比新能源汽车电机,人形机器人电机的空间更为狭窄。传统电工钢难以同时满足高扭矩密度、低铁损和轻量化的多重需求。
首钢股份研发团队在实验室开展了600多次配方试验,历经10余次工业验证,耗时整整一年,终于在磁感、铁损与扭矩之间找到最佳平衡点。
依托EVI(供应商早期介入)前置研发模式,首钢股份将仿真分析、铁芯及整机性能检测等环节从客户端前置至生产端。“首钢股份自2018年起就提前介入下游客户生产端,深入对接其个性化需求,推动电工钢产品从制造向服务拓展。”上述负责人表示,通过该模式,首钢股份研发周期大幅缩短,市场响应速度显著提升。
首钢股份的研发模式已经得到商业化验证。
2025年8月份,首钢股份在重庆全球首发两款高性能无取向电工钢产品。其中一款全球首发产品凭借其7.9W/kg(400Hz)的全球最低铁损,一举刷新行业纪录,0.1毫米厚度的磁性能综合指标达到全球领先水平。这款产品的问世,精准匹配未来高速电机设计趋势,为高效电机与新能源汽车产业升级注入了强大动力。
另一款则是专为人形机器人设计的超高磁感无取向软磁材料。该产品磁感应强度达到1.75T,相较常规产品扭矩提升1.6%,铁耗降低27%,能够有效满足人形机器人用无框力矩电机对于高扭矩密度、高功率密度的发展需求,填补了国内超高磁感无取向软磁材料的空白,为中国人形机器人行业的发展点燃全新引擎。
“两款产品均通过头部企业工况验证,目前已稳定批量供货。”首钢股份相关负责人告诉记者。
截至目前,首钢股份累计16款电工钢实现首发,产品配套新能源汽车、特高压领域,新能源汽车配套市占率行业领先。
“据估算,每1万台人形机器人约用百吨电工钢,未来人形机器人走进千家万户,这片‘薄钢’将打开千亿元级新市场。”上述负责人表示。
据透露,未来首钢股份将持续迭代机器人专用电工钢产品,加速拓展人形机器人、低空经济赛道,以高端材料自主创新打开长期成长空间。
(编辑 才山丹)