碳纤维电机转子厂商墨森科技于近日完成数千万元天使轮融资，本轮融资由原子创投独投，融资资金将用于持续扩大研发生产，搭建国际领先的碳纤维高速电机转子设计与研发、成套产线以及碳纤维柔性电刷制造单元，推动碳纤维材料在高速电机领域的规模化应用。
■ 图源： 创业邦/ 睿兽分析墨森科技成立于2018年，主攻碳纤维构件的正向研发，现已具备碳纤维高速永磁电机转子及其碳纤维构件的设计、仿真、研制、生产和测试能力。
墨森科技的两大核心产品包括碳纤维高速转子和碳纤维电刷。
01.碳纤维高速转子电机在持续高转速的情况下会产生的巨大的离心力，进而产生各种隐患，比如位移、膨胀、解体。
其中，转子在高速运转状态下所产生的离心力会使磁钢有极大的风险被甩出，即便磁钢没有被完全甩出，但高离心力作用下也会出现的极小的位移，这些都有可能破坏整个转子的动平衡，进而造成重大的电机失效甚至产生危险。
转子中常用的钕铁硼材料能经受较大的压应力，但是不能经受较大的拉应力，抗拉强度不及抗压强度的1/10。
电机处于高转速工况时，转子会产生巨大的离心力，可能会导致永磁体脱落。
碳纤维被称为工业界的「黑色黄金」，最早应用于航空航天、军工等领域，该材料具有低密度、高强度、高模量、耐腐蚀等特性。
基于此，使用碳纤维作为永磁电机的转子护套，可以优化转子电磁设计，在提高电机转速和功率密度的同时，减少电机转子整体的体积和重量，降低成本。
区别于传统永磁转子的设计，碳钎维转子在转子圆柱体表面外层包裹了碳钎维保护套，构成了碳纤维套筒电机，对磁极片、永磁体、层叠式自粘性铁芯等也起到固定和保护的作用。
据悉，墨森科技开发的碳纤维高速永磁电机转子可实现超过1000MPa张紧强度约束，转速可达到35000rpm以上。
值得一提的是，特斯拉曾在2021年推出搭载转速20000rpm的碳纤维高速转子Model S Plaid车型，而墨森现有产品的最高转速是特斯拉的1.5倍以上。
另外，墨森科技为某外资品牌电驱动企业研制的25000rpm碳纤维转子也已在2023年上海车展成功展出，所有产品性能均达到国际领先水平。
■ 墨森协助客户开发的多型号22000rpm~30000rpm及相关测试墨森科技是国内首家碳纤维高速永磁电机转子结构正向研发供应商，创始团队早在2017年率先启动研发工作，公司突破了关键技术——超高张紧强度下的无损缠绕，具备从碳纤维材料、结构设计、电磁设计、成型装配工艺、装备制造及检验检测在内的等全方位技术能力。
在客户方面，目前，墨森科技的碳纤维转子产品已获格力装备、江特电机、中电21所等企业批量采购，并与超过20家主机厂及Tier1供应商密切配合，合作开展新能源车高速永磁电机碳纤维转子的研发，已完成多轮设计仿真计算、供样及测试，并获多个定点。
此外，墨森科技自主研发的第四代大张力纤维缠绕机已实现吉帕（109Pa）级张力缠绕，核心技术水平国际一流。
与传统金属压装护套提供的预紧力相比，墨森科技研发的碳纤维缠绕护套预紧力可高出数倍，且稳定性、可控性甚佳，避免了离心力作用造成转子的损坏，为电机进一步提高转速增大功率带来质的升级。
02.碳纤维电刷值得一提的是，墨森针对800V高压电驱动中轴电流对轴承的腐蚀推出了碳纤维柔性电刷，利用碳纤维高电导的优异特性，通过高达数十万个接触点，形成百毫欧级的接触电阻，可将轴电流充分导出，有效消除轴承电腐蚀现象。
目前，墨森的碳纤维电刷制品已在多家主机厂定点，在乘用车、商用车以及工程车辆等多个车型完成验证和批量交付。
墨森科技创始人郭金海博士表示，对于下一代电驱动电机性能提升的技术难题，碳纤维转子可解决高转速带来的转子结构安全性问题，而高压产生的轴电流问题，则可用碳纤维电刷来解决；在成本上，通过增加成套设备的投入，可以降低单位生产成本。
03.关键人物墨森科技创始人郭金海博士毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所，师承我国碳纤维领域顶级专家、中国科学院山西煤炭化学研究所博士生导师、全国人大代表吕春祥研究员，从事国产碳纤维制备技术和评价体系研究多年，加入中国航天科技集团上海航天技术研究院后，负责各类航天器碳纤维制品工艺技术研究，深度参与我国探月工程、空间站、火星探测计划等重大工程。
经过十余年积累，郭博士对碳纤维这一工业界的黑色黄金的制造以及在“力热电磁”等领域的应用技术有着独到的认知和把握。
2017年，郭博士作为技术专家参与国内首台兆瓦级碳纤维高速转子的研制工作，成功发掘碳纤维高速转子高强度、高效率、轻量化等优势在电驱动及能源领域广阔的应用前景。
04.写在最后墨森科技研发的新一代碳纤维高速永磁电机不仅适用于新能源车，在整个高性能装备领域均具备广阔前景。
多年来，其应用已扩展至高速加工机床、高速风机压缩机、高速纺织机械、高端家电、航空航天等多个领域，服务客户超近百家。
撰文 / 李 勇 编审 / 翟悦