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车载磁性材料宽温损耗困局如何攻克?

2025-07-31 16:17:30 来源:电子变压器与电感网 作者:陈泽香

新能源汽车产业正加速向高功率、高集成演进,车载电子系统已成为决定整车性能与安全的核心中枢。

但作为其“神经节点” 的磁性材料,却正遭遇关键技术瓶颈:高频电磁干扰抑制与宽温稳定性难以兼顾,极端工况下的性能衰减问题突出…… 这些深层困境,正成为制约产业向更高阶升级的关键瓶颈。

近日,凯通电子技术总工黄定友在《磁性元件与电源》记者的深度访谈中,层层拆解磁性材料企业如何以材料创新与工艺优化为支点,撬动车载磁性材料领域的技术困局。

CMZ磁性材料系列:全频段电磁干扰抑制的技术突破

随着车载电子设备集成度呈指数级攀升,电磁干扰(EMI)抑制已成为横亘在行业面前的 “拦路虎”。

黄定友总工直言:“传统镍锌磁性材料高频性能优异,但低频磁导率不足 3000,且成本居高不下;锰锌高导磁性材料虽能降低成本、提升低频性能,在数十 MHz 频段却出现明显衰减。” 这种性能与成本的矛盾,如同沉重枷锁,长期制约着车载电子系统的升级演进。

为打破这个困局,凯通电子组建了由材料学、电磁学、工艺工程专家组成的30人专项团队。“在新磁性材料的研发过程中,我们从 3 万吨库存中精挑细选优质铁红原材料,借助 X 射线荧光光谱测试仪等精密设备,实时分析不同配方中各元素的掺杂比例。

通过不断调整配方,精确控制材料缺铁配方来抑制 Fe²⁺的产生,以此提高磁芯电阻率,历经无数次反复试验,最终研发出 CMZ 系列低频高磁导率高频高阻抗锰锌铁氧体新磁性材料”黄定友总工介绍道。

凯通电子CMZ系列产品凯通电子CMZ系列产品

凯通电子CMZ系列磁性材料产品

该磁性材料依托复合烧结工艺实现了性能突破,其粉料的烧结工艺适应性较强,无需匹配特殊烧结工艺,在性能与成本之间找到了平衡点。

经过两年严苛的市场验证,CMZ 系列磁性材料产品顺利实现量产,基于该材料开发的产品广泛应用于车载摄像头、雷达等系统,切实解决了客户在不同频段的EMI 问题,收获市场高度认可。

KH97磁性材料产品:宽温域低损耗的极端工况应对方案

车载磁性材料的工作环境堪称“极限挑战场”,-40℃至 150℃的极端温度变化,叠加持续不断的震动,对磁芯稳定性和机械强度提出近乎苛刻的要求。黄定友总工强调:“在这样的工况下,普通磁芯很容易出现性能衰减甚至失效的情况。”

为攻克这一难题,凯通电子联合母公司春光集团,开启技术攻坚之路,最终研发出宽温、宽频、低损耗的KH97锰锌铁氧体磁性材料。该磁性材料在几十kHz 到 500kHz 的宽广频率范围内表现亮眼,损耗控制极佳。

在100kHz、200mT、100℃条件下,体积功耗仅为 270kW/m³;在 500kHz、50mT、100℃环境中,体积功耗也不过 150kW/m³,且能在 - 40℃至 160℃宽温范围内保持稳定性能。

在应对AEC-Q 200 认证中极具挑战性的冷热冲击测试时,凯通电子没有丝毫懈怠。“我们发现,传统工艺生产的磁芯在 - 40℃至 125℃循环中,拐角处因热应力集中极易开裂。为此,我们重点改善磁芯的微观结构,提升致密度和均匀性,确保产品在严苛环境下的可靠性。” 

黄定友总工表示,通过优化成型和烧结工艺,企业成功增强磁芯抗断裂能力,为车载磁性材料长期稳定运行筑牢坚实屏障。

凯通电子CMZ系列产品

KH97材产品图

从单点突破到体系化布局:构建车载磁性材料产品矩阵

在CMZ系列与 KH97材料的基础上,凯通电子进一步完善了车载磁性材料产品矩阵。黄定友介绍:"针对不同场景,我们形成了三大材料体系 —— 除了 EMI抑制的 CMZ系列、宽温宽频低损耗的 KH97,还有专为高温环境开发的 CB100 高居里温度高导材料。"这三大磁性材料产品体系不仅覆盖新能源汽车全场景,更延伸至充电桩、服务器等领域。

凯通电子还将AI 技术深度嵌入研发全流程,从磁性材料设计到工艺优化,实现创新效率的飞跃。这种技术创新与前瞻布局的深度融合,让凯通电子在磁性材料领域始终屹立潮头,持续巩固领先地位。

值得一提的是,强大的产业链支撑为技术落地提供保障:依托3 万吨铁红库存与全球技术支持团队,凯通可实现客户需求 24 小时响应,常规样品 5-7 天交付,定制项目 21 天完成,这种高效协同能力让技术优势快速转化为市场价值。

从破解高频干扰到征服极端环境,从单点材料创新到全场景矩阵布局,凯通电子以技术突破重新定义车载磁性材料性能标准。正如黄定友所言:“车载磁性材料的竞争,本质是对场景需求的精准响应。” 在新能源汽车向高功率、高可靠演进的进程中,这类技术突破正成为产业升级的核心驱动力。

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