一台冰箱一天要用掉多少度电？这是宁波一家电机模具企业研究的课题。
前不久，行业首款非晶电机冰箱在双鹿上菱集团量产下线。相比传统产品，该款冰箱由于采用了新型压缩机，整机效率提升多达5%。而为冰箱压缩机提供核心动力组件的，正是总部位于慈溪匡堰镇的宁波鸿达电机模具有限公司。
非晶电机冰箱。受访者供图
非晶电机是一种用非晶合金（也叫金属玻璃）作为关键原材料制备的新型电机。由于微观结构特殊，非晶合金在磁场中的能量损耗更低，电阻率却更高，做出来的电机天然“高效节能”。但非晶合金薄如发丝、质脆难加工，这导致非晶电机在发明出来后的60多年时间里，一直无法实现规模化量产。
这些年，宁波鸿达接连攻克非晶材料模块化叠装、自粘结涂层、全流程精密加工等核心技术，突破了非晶电机铁心量产的系列工程瓶颈。企业还牵头成立浙江省非晶电机产业技术创新联盟，加快推动相关技术在家电、新能源汽车等领域的产业化落地。
电机被称为现代工业的“动力心脏”，非晶电机更有望撬动一个千亿级蓝海市场。领跑电机新赛道的，为何是一家浙江民企？
一个难题卡了60多年
电机有两个核心组件：定子和转子，两者协同产生电磁感应，实现“电能-机械能”的转换。其中，定子（俗称“铁心”）作为产生磁场的静止部分通常固定于电机外壳。
从工艺层面看，定子一般由多层含硅钢片紧密叠压而成。作为主流材料，硅钢的制造技术成熟、磁导率也高，但如果放在高频高速场景下应用，硅钢体积大、铁心损耗率高的性能短板就显露出来了。
1960年，美国一位大学教授通过快速淬火工艺首次制备出非晶态合金，开启了非晶软磁合金发展的新时代。这种合金材料的电阻率比硅钢高出3个数量级，铁心损耗则大大减少，且带材厚度仅有A4纸1/4。
从非晶合金被发现以来，人们一直希望把它应用于电机领域，以大幅降低损耗。但这种材料太薄、太硬、太脆，对机械应力又很敏感，导致加工异常困难。加上应用场景偏窄，非晶电机始终无法实现产业化。
机会留给有准备的人。2015年的一天，宁波一家生产非晶合金原材料的企业找到宁波鸿达。他们正在寻找合作伙伴，希望能推动非晶电机铁心的量产。
“当时我们已是电机铁心冲压模具这个细分赛道的领头羊，但与此同时，我们也在积极寻找新的增长点。”
非晶电机自粘结铁心。
那两年，宁波鸿达董事长宋红杰明显感觉到，电机行业在发生变化。“大家开始聊节能减排，聊新型电机，其中非晶电机是谈论最多的。”
作为深耕铁心模具行业数十年的企业家，宋红杰意识到，新的机遇可能就在眼前。
“节能降耗是大趋势，同时高速电机的应用场景也在不断拓展，新材料、新工艺的应用将大大加快。”
那段时间，宋红杰带领团队没日没夜地翻阅了上百篇关于非晶合金的论文。
“经过反复研究我们发现，这个材料相比传统硅钢具有巨大的性能优势，虽然没能在电机领域大规模应用，但只要动动脑筋，未必不能有所突破。”
民企决策最讲究投入产出比。虽说新项目上马意味着企业要在装备、人才方面投入大量资源，但相比于布局新赛道可能带来的行业领跑优势，这些都不算什么。
“非晶电机不仅仅是一个商业机会，也是值得全力以赴的技术方向。想明白了，那就放手去干。”谈及当时的决策过程，宋红杰仍有些激动。
为什么是鸿达
将镜头拉远，宁波鸿达于11年前发力布局的非晶铁心项目，是国内电机行业从跟跑走向并跑乃至领跑的一个缩影。
加入WTO后，得益于基础设施、汽车、工业制造等行业需求的爆发，我国一跃成为全球最大的电机制造基地，产量、消费量、出口量均居世界第一。
近年来，国家大力推动节能减排和新能源产业的异军突起，更带动永磁电机、高速电机等高端产品快速增长。虽然在高端精密伺服电机等领域仍与国外存在一定差距，但“中国制造”最擅长利用超大体量市场需求和丰富场景优势，实现高水平的国产替代乃至“弯道超车”。
非晶电机的工程化突破，正是此进程中的漂亮一跃。
“电机研发需要材料端和工艺端同时发力。”宋红杰回忆，2015年前后，包括宁波在内的不少城市涌现一批非晶合金材料制造企业，与此同时，电机最核心的铁心制备技术也在不断成熟。
早在2002年，宁波鸿达就与上海交大、宝钢等联合研发了应用于上海磁悬浮列车的直线电机自粘结长定子铁心，打破了国外企业垄断。
自粘结铁心，通俗说就是用一种特殊胶水在钢板间形成绝缘层，让铁心材料实现高效叠压。此举不但能提升铁心的磁感性能，还能避免材料变形，特别适合超薄叠片的加工。这为非晶铁心量产提供了思路。
鸿达斩获中国家电产业链金钉奖。
直面多层复合、自粘结涂层、精密冲压、叠装固化等一系列技术卡点，宁波鸿达团队一次次失败，一次次复盘。
针对非晶合金脆、硬、冲压难的痛点，技术团队创新打造多层复合工艺与模块化叠装技术，像搭积木一样将细小非晶单元组合成大型铁心。
“非晶合金不是常规材料，传统冲压完全不适用，边缘还会产生应力损伤，导致磁性能大幅下降。”
宁波鸿达团队摸索许久，最终选择了一条“另辟蹊径”的路线：非晶复合带材，通过工艺创新解决单一材料脆性和强度不足的问题。“这个方向当时没人走过，完全是摸着石头过河。”
聚焦生产流程碎片化的问题，宁波鸿达又借助装备革新，打通涂敷、剪切、冲压、固化、检测的全流程，破解了非晶电机铁心产业化的系列难题。
2025年，宁波鸿达成功推出非晶电机自粘结超级铁心技术，实现全行业首发，打破国外技术垄断。
“经检测，该产品能量损耗仅为传统硅钢产品的五分之一至十分之一，电机能耗可降低40%。”指着去年在AWE大展上拿到的中国家电“金钉奖”奖杯，宋红杰骄傲地说。
打造民企创新朋友圈
从单点突围到产业链重构，制造业进阶的底层逻辑正悄然改变。
扎根铁心模具行业近40年，宁波鸿达并未满足于研发出非晶铁心。他们要把上下游企业和高校院所整合在一起，协同攻关。
今年3月，由宁波鸿达牵头的浙江省非晶电机产业技术创新联盟在慈溪成立。联盟成员不但有浙江大学电气工程学院、中国科学院宁波材料所这样的大院大所，还包含了卧龙集团等电机行业的多家知名企业。
“只有‘联起来’，新技术才能跑得快、落得地。”宋红杰这样说。
创新不是独角戏。从材料厂到电机厂，中间需跨越太多鸿沟——材料配方、铁心制备、电机设计、系统集成……任何一家企业都无法独立完成。
作为产业链关键一环，宁波鸿达要做的是通过铁心技术的突破，撬动一个更大体量的新材料电机产业集群。
浙江省非晶电机产业技术创新联盟成立。图源“慈晓”
非晶电机冰箱，正是联盟成立后的首个标志性成果：安泰科技负责非晶电机专用带材的开发与供应，宁波鸿达攻坚非晶电机自粘结铁心的工程化、产业化，加西贝拉实现搭载非晶电机铁心的压缩机系统集成与开发，双鹿上菱完成压缩机与电控的一体化集成，制造成品冰箱。
“四方各司其职，打通从非晶带材、非晶电机自粘结铁心、压缩机到非晶电机冰箱的全链路产业闭环。” 宋红杰说。
企业牵头关键技术攻关之难，难在高投入、长周期和高不确定性。在宁波大学科学技术学院副教授王建华看来，宁波鸿达的探索为当下民企转型提供了一个生动样本。
“以铁心为突破口搭建非晶电机全产业链协同创新架构，宁波鸿达证明一项关键技术的突破，完全有可能转化为产业集群优势。”王建华认为，这既是技术长期主义的胜利，也是县域经济转型的新方向。
新材料催生新技术，新技术孕育新产业。紧随非晶冰箱而来的，是一片更加广阔的蓝海市场。
“未来3-5年，非晶材料有望逐步替代10%以上的传统硅钢材料，我们正加快推动非晶电机在电动飞机、无人机、高速轨道交通等新兴应用场景的产业化落地。”宋红杰说。
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