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未来市场渗透率近半,原土磁流变资产什么时候打破垄断?

2022-8-8 10:29| 发布者: wdb| 查看: 136| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 未来市场渗透率近半,原土磁流变资产什么时候打破垄断?

“一代新资料、一代新车子。”这是以前世界车子界对新款资料一个造型说法。实是上,这不但适用于往日,未来同样如许。

在新一轮科技革命和资产变革的推进下,智能化、电动化、网联化、共享化正日渐成为车子产业进行的新趋向。新的趋向和新的变革,离不开许多高科技新兴资料工程的支撑,且在世界车子界诸多行家对未来电动车子技艺进行方向预测中,磁流变流体的利用亦在此中。

依据Transparency Market Research(TMR)的预测,在未来15-20年内,全世界将有近半车子减震器采纳磁流变技艺。但作为全世界第一大的车子生产国,华夏不论是在磁流变流体仍是其车子利用市场范畴尚处空白阶段。

没有可替代?磁流变究竟为什么

磁流变流体(Magnetorheological Fluids,简写MR或MRF),隶属流动性可控的新款智能流体,是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。

而这点悬浮体,在外部没有磁场时,表现低粘度的牛顿流体特性;当遭到磁场作用时,流体的表观粘度会大大增添,达到粘弹性固体的水平。得益于这一特性,可行十分精准地操控流体在其运动状况时的屈服应力,从而实现对操控对象的智能操控,是一个用途广大、功能优良的智能资料。

MRF事业原理,(a)未通电,(b)通电状况;  

相片来自:《Modeling Behavior of Magnetorheological Fluids》Maher Y. Salloom, in Encyclopedia of Smart Materials, 2022

实是上,虽然被定义为“新兴资料”,但磁流变流体的显露远比咱们想象的久远。

早在19世纪40年代,美国科学家Jacob Rabinow便发明了磁流变技艺,只可惜那时更多停留在实验室内。直至最近几十年,源于磁流变流体在力学方面的优势,探讨人士最初认真考量开发这项技艺的商业可以性,特别是随着电子工作的快速进行和扩充,促使磁流变流体的研发映入一种从新焕发的年代,并成为当前智能资料中探讨较为活泼的要紧分支。

据TMR调研,日前全世界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。磁流变相干利用器件年产值则有望从日前的70亿美元5年内跃升至300亿美元。

而磁流变相干利用器件中,磁流变阻尼器没有疑是最为要紧的利用范畴之一。相较于车子液压及电磁阀式设置的惯例阻尼器,磁流变阻尼器有着更快的响应速度和很大的阻尼浮动范畴。

磁流变阻尼器构造示意图;相片来自:LORD

从必定水平上说,磁流变技艺是日前已知响应速度最快且可实现量产化的车子减震技艺解决方案,且没有可替代。

采购巨头,未改被垄断厄运

聚集车子利用范畴,21世纪初期,脱胎于通用车子的德尔福成功研造出采纳磁流变技艺为焦点的减震器以及电磁悬架体系。

在今后的二十余年中,通用麾下凯迪拉克、克尔保持以及法拉利、保时捷、奥迪、讴歌、捷豹路虎等麾下差不多全部高级奢华活动车型都曾运用过这项技艺,但截至日前全世界也仅有百万余辆的保有量,究其原因没有外乎技艺高度垄断化所带来的高昂本钱制约。


凯迪拉克 MagneRide 4.0电磁悬架体系;相片来自:凯迪拉克

据盖世车子不十足统算,以磁流变流体为根本检索因素在google专利库发展检索发觉,截止2022年8月4日,磁流变流体相干根基专利仍聚集于洛德(LORD)、德尔福以及通用车子相干公司。三者密切绑定,巨大的根基专利布置差不多垄断了全世界全部相干利用范畴。

2009年,京西重工(BWI)成功采购德尔福麾下减震制动部门,随后便公布新一代磁流变减震器,经过双线圈技艺规避了涡流损失难题,让得响应可在每秒浮动1000次。

彼时,众人欢呼,以为这一采购有望一举打破美国关于磁流变阻尼器技艺的垄断。可现现在LORD依然作为“BWI企业的磁流变流体技艺独一供给商”的现实打破了这场“奢望”。


截止8月4日,BWI(图左)与LORD(图右)官网对于磁流变流体相干推荐;相片来自:官网截图

这意指着,华夏车子业想要真实打破这一技艺垄断,只有全栈自研。

万千专利,“做题家”的逆袭

近期,“做题家”这种新近的盛行词,再次被说起。不论前缀是“小镇”仍是“小县”“小城”这三个字都代表着一个关于普通出身的自嘲。可从必定水平上了解,相较于全世界车子强国,华夏又何尝非是“做题家”?

原土车子资产起步晚、技艺空心化、能人储备匮乏等一系列的进行困境,成为制约华夏车子业大而不强的痛点所在。在当前地缘政治博弈大背景下,脆弱的全世界供给链让我们国家车子资产清醒地认识到要害焦点技艺是要不来、买不来、讨不来的。

想要实现车子强国梦,必需聚集“内重复”,尤其是要害焦点资料。

值得确信的是,近年来我们国家关于磁流变技艺的研发事业已提上要紧日程。就盖世车子不十足统算,以磁流变流体为根本检索因素发展检索,当前华夏(含台湾,之下适用)在相干技艺范畴已有超2000例专利布置。若以磁流变阻尼器作为根本检索因素,则会发觉我们国家相干专利的总数愈是超越万例,远超美国。


整理专利可行发觉,研发主体不但唯有以重庆大学、哈尔滨产业大学为主的高等院校,同一时间亦有多家原土公司的身影,让咱们见到了原土磁流变技艺资产化的期望。

这此中,博海新材依靠于中南大学粉末冶金探讨院,结合国家内部外多所高校,通过好几年研发,成为国家内部首家成功量产新款纳米磁流变流体的公司。

在成功打破由LORD产物在这一范畴全世界范畴内垄断的同一时间,博海新材构建了本人的专利体制。截止日前,其已受权相干常识产权18 项,含国家内部发明专利3项,海外(日 本、美国、欧洲)发明专利3项,PCT专利3项。


博海新材新款纳米磁流变流体与LORD产物功能对照;相片来自:博海新材

经全家美国权威车子企业的研发中心实验室做的技艺估价检验数据显现,博海新材的新款纳米磁流变流体,即便以十分低的固体浓度,其屈服应力,抗沉淀性,温度稳固性等磁性及流变功能已达到并超越LORD的产物。

量产在即,原土资产亟待起航

不可否认的是,从技艺专利到资产化利用仍有不短的距离。“新资料的普遍须要十分丰富的常识体制做支撑,这不单是资料功能上的突破,还须要在包括资料制备工艺、检验方法/设施、器件设置、资产应对等全角度不停缩小与产业先行者之中的认知差距。”博海新材总经理黄恺向盖世车子坦言。

鉴于这一认知,他进一步显示,“然后咱们将专注于利用层研发事业,并开放合作,着力于资产伙伴一同推进磁流变技艺在各个范畴的资产化。”

依据盖世车子理解,博海新材已在长沙建成完善的自控流体力学实验室以及年产量3万升的磁流变流体制造基地,在磁流变资料制备及其利用相干有大批的技艺储备,且已与全世界上百家公司完成合作,合作伙伴不止于车子范畴,还涉及航空航天、精密生产、医疗、领先进步生产等。

在被问及如何解决本钱难题时,黄恺直言,“磁流变技艺在本钱上无一律的阻碍,它其实不须要所谓的稀有金属或稀缺的制备工艺,其器件的构造相较于惯例液压减震器并未特殊装置。”

在他看来,我们国家具有着全世界全部一种位置都没有办法比拟的完整资产链、高效运作以及高度包容的市场。一朝脱离资料垄断后,磁流变技艺有望在短时间内被发掘,可以第一大化应用,从而推进本钱进一步下探,直至没有限贴近甚而低于当前主流的电磁阀式减震器售价。


磁流变流体在不同磁场状况下形态差异;相片来自:博海新材

“磁流变技艺不单是限用于车子范畴,具备宽广的利用前景,因而它不该被掌握在少数人手中。”黄恺如下说。

面向未来,黄恺畅想道,“在车子范畴,博海新材将扮好Tier 2的角色,为Tier 1及主机厂提供更为优质且领先进步的磁流变流体及相干技艺扶持,推进车子业在未来2年内迎接前装量产。在其它范畴,博海新材亦在着力于提供更改善的技艺布置,力争产业优先位置。”

正如前文所说,在全世界车子智能化、电动化大背景下,磁流变技艺普遍已是既定认知,以博海新材代表的原土公司也已站上资产化的起点,蓄势待发。

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