近日，华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心李亮教授团队成功实现26兆瓦全球最大单机功率风力发电机的原位退磁与退磁后的再饱和充磁，对大型永磁电机退役回收后的绿色再制造意义重大。
随着全球能源转型加速推进，风能近年来高速发展。在国内，永磁风力发电机是目前的主力机型，其关键核心部件永磁磁极由众多磁钢拼装而成。
由于磁钢之间带有磁性，相互间存在巨大排斥力，传统制造工艺“先充磁后组装”存在组装难度大、危险高、效率低等问题。
针对传统工艺缺陷，李亮团队历经10余年攻关，首创大型永磁电机“无磁装配-整体后充磁”方法，于2021年6月研制国内首套大型永磁电机整体充磁设备，相关成果已成功应用于东方电机、湘潭电机、明阳智慧能源、哈电风能等企业2.5-20兆瓦全系列永磁风力发电机制造。
中国风能协会（CWEA）数据显示，2010年至今，风机装机容量大幅攀升，仅2023年一年新增装机已近8000万千瓦。陆上风机使用寿命一般为20年，预计我国将在2025年迎来风机退役高峰期。
“风机维修或退役回收均需退磁处理，目前采取的整机加热退磁工艺能耗大、污染重、报废率极高。”李亮介绍，采用原位充退磁技术可实现充磁用时100毫秒，整极退磁不到200毫秒，能耗不足加热退磁技术的1/100。
目前，该成果已在东方电气集团东方电机有限公司应用。
“应用整体充退磁一体化技术后，设备再利用过程变得高效、安全、环保、经济，这是其他技术方法完全无法企及的，解决了企业所需和行业困难。”东方电机风电电机分公司副总经理邹应冬说。
李亮介绍，除风力发电机外，整体充退磁技术还可应用在几乎所有永磁电气装备制造，运维和回收再制造领域，比如高速永磁电机、矿山电机、磁共振成像等方面，未来将给运维中的风机实现原位充磁。
此项成果离不开国家重大科技基础设施——脉冲强磁场实验装置的支持。该实验装置可提供强磁场、极低温、高静压等实验环境，是支撑物理、化学、材料和生物医学等多学科领域科学研究的“国之重器”。
截至今年10月，该装置已累计开放运行超9万小时，为北京大学、清华大学、哈佛大学、剑桥大学等133个国内外科研单位提供科学研究服务1984项，相关科研论文已在Nature、Science、PRL等期刊发表1821篇。
来源：中国光谷
