由歐盟資助的AM2SoftMag研究計劃于2026年2月正式結(jié)題，西班牙馬德里IMDEA材料研究所與德國薩爾蘭州大學(xué)科研團(tuán)隊聯(lián)合宣布，成功將非晶態(tài)金屬合金（金屬玻璃）轉(zhuǎn)化為可直接用于電動機(jī)的核心部件。該成果通過激光增材制造技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型，目標(biāo)是在不改變傳統(tǒng)電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的前提下，將電磁轉(zhuǎn)換效率提升1%至5%，為歐洲加速推進(jìn)電氣化戰(zhàn)略提供底層材料支撐。

非晶態(tài)合金的物理特性與成型壁壘

傳統(tǒng)硅鋼片或軟磁復(fù)合材料在交變磁場中會產(chǎn)生顯著的磁滯損耗與渦流損耗，能量以熱能形式耗散。金屬玻璃的原子排列呈長程無序的玻璃態(tài)，內(nèi)部缺乏晶界與位錯等微觀缺陷，磁疇運(yùn)動阻力大幅降低。德國薩爾蘭州大學(xué)教授拉爾夫·布施指出，這種“凍結(jié)液體”結(jié)構(gòu)使磁性損耗顯著下降。然而，非晶態(tài)的形成依賴極快的冷卻速率，通常需達(dá)到每秒百萬攝氏度級別，一旦冷卻過慢便會結(jié)晶析出，徹底喪失優(yōu)異的軟磁性能。過去十年間，學(xué)術(shù)界雖已合成多種鈷基、鐵基金屬玻璃配方，但將其直接加工成電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子沖片始終面臨熱輸入控制與尺寸穩(wěn)定性的雙重挑戰(zhàn)。在實際工程應(yīng)用中，非晶帶材往往需要配合真空退火工藝以釋放殘余應(yīng)力，而增材制造帶來的逐層累積熱循環(huán)則對后續(xù)去應(yīng)力處理提出了更高要求。

針對這一瓶頸，IMDEA材料研究所研究員瑪麗亞·特蕾莎·佩雷斯·普拉多團(tuán)隊引入高精度金屬3D打印工藝。通過逐層掃描液態(tài)合金熔池并調(diào)控微區(qū)凝固路徑，團(tuán)隊成功在打印過程中維持了材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)跳過了傳統(tǒng)粉末冶金或快速凝固軋制的限制，能夠直接制備具有復(fù)雜內(nèi)流道或梯度厚度的軟磁組件。目前，歐洲多家高校實驗室已提出對該類材料的測試需求，標(biāo)志著其從基礎(chǔ)物性驗證邁入工程原型階段。

中游制造環(huán)節(jié)向下游應(yīng)用滲透

在電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈中，高性能軟磁材料處于上游原料研發(fā)與中游精密制造的關(guān)鍵交匯點(diǎn)。歐洲統(tǒng)計顯示，電動機(jī)消耗了歐盟超過50%的終端電力，歐盟《生態(tài)設(shè)計指令》設(shè)定的Zui低能效門檻預(yù)計將在2030年前每年節(jié)約106太瓦時電量，折合電費(fèi)支出約200億歐元。隨著2026年7月《電氣化行動計劃》落地，歐洲市場對電機(jī)能效的合規(guī)要求進(jìn)一步收緊。金屬玻璃組件若能在量產(chǎn)階段將單臺電機(jī)損耗壓降1%以上，即可在數(shù)據(jù)中心泵閥、工業(yè)自動化伺服系統(tǒng)及新能源汽車驅(qū)動模塊中產(chǎn)生顯著的全生命周期節(jié)能效益?，F(xiàn)行ERP法規(guī)已明確要求新上市電機(jī)達(dá)到IE4超高效等級，材料級損耗的降低成為跨越認(rèn)證門檻的核心路徑。

該技術(shù)的另一重產(chǎn)業(yè)價值在于關(guān)鍵原材料的替代潛力。傳統(tǒng)高能效電機(jī)高度依賴釹鐵硼永磁體及鈷系軟磁合金，全球稀土供應(yīng)鏈集中度高且地緣波動頻繁。此次研發(fā)的無鈷金屬玻璃配方不僅規(guī)避了鈷元素的供應(yīng)風(fēng)險，未來還有望在部分中低速驅(qū)動場景中替代稀土永磁架構(gòu)。德國工程師馬蒂亞斯·寧豪斯團(tuán)隊正著手將新型軟磁部件嵌入完整電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，重點(diǎn)優(yōu)化齒槽轉(zhuǎn)矩抑制與高頻開關(guān)適應(yīng)性。若Zui終驗證效率提升可達(dá)5%，將直接縮短動力電池容量配置需求，延長無人機(jī)與便攜式工具的續(xù)航邊界。

從外貿(mào)與采購視角觀察，此類前沿軟磁材料短期內(nèi)仍受限于增材制造的設(shè)備折舊成本與批次一致性管控，尚未進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化交付周期。中國電機(jī)制造商與零部件采購商可重點(diǎn)關(guān)注兩項動向：一是歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織對非晶態(tài)軟磁材料測試方法（如鐵損測定、高頻磁導(dǎo)率標(biāo)定）的規(guī)范演進(jìn)；二是跨境銷售中對關(guān)鍵礦產(chǎn)溯源與碳足跡核算的合規(guī)要求。建議國內(nèi)企業(yè)提前布局金屬粉末霧化、激光選區(qū)熔化設(shè)備的工藝參數(shù)庫，并與高校材料實驗室建立聯(lián)合打樣通道，以便在下一代能效法規(guī)生效前完成產(chǎn)品迭代儲備。