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“一代新材料、一代新汽车。”这是曾经国际汽车界对新型材料一种形象说法。事实上，这不仅适用于过去，未来同样如此。
在新一轮科技革命和产业变革的推动下，智能化、电动化、网联化、共享化正日益成为汽车行业发展的新趋势。新的趋势和新的变革，离不开众多高科技新兴材料工程的支撑，且在国际汽车界诸多专家对未来电动汽车技术发展方向预测中，磁流变流体的应用亦在其中。
根据Transparency Market Research（TMR）的预测，在未来15-20年内，全球将有近半汽车减震器采用磁流变技术。但作为全球最大的汽车制造国，中国无论是在磁流变流体还是其汽车应用市场领域尚处空白阶段。
无可替代？磁流变究竟为何
磁流变流体（Magnetorheological Fluids，简写MR或MRF），属于流动性可控的新型智能流体，是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。
而这些悬浮体，在外部无磁场时，呈现低粘度的牛顿流体特性；当受到磁场影响时，流体的表观粘度会大大增加，达到粘弹性固体的程度。得益于这一特性，可以非常精确地控制流体在其活动状态时的屈服应力，从而实现对控制对象的智能控制，是一种用途广泛、性能优良的智能材料。
MRF工作原理，（a）未通电，（b）通电状态；
图片来源：《Modeling Behavior of Magnetorheological Fluids》Maher Y. Salloom, in Encyclopedia of Smart Materials, 2022
事实上，尽管被定义为“新兴材料”，但磁流变流体的出现远比我们想象的久远。
早在19世纪40年代，美国科学家Jacob Rabinow便发明了磁流变技术，只可惜当时更多停留在实验室内。直至最近几十年，由于磁流变流体在力学方面的优势，研究人员开始认真考虑开发这项技术的商业可行性，特别是随着电子事业的迅速发展和扩充，促使磁流变流体的研发进入一个重新焕发的年代，并成为当前智能材料中研究较为活跃的重要分支。
据TMR调研，目前全球磁流变材料年产值约为30亿美元，5年内预计将超过40亿美元。磁流变相关应用器件年产值则有望从目前的70亿美元5年内跃升至300亿美元。
而磁流变相关应用器件中，磁流变阻尼器无疑是最为重要的应用领域之一。相较于汽车液压及电磁阀式设计的传统阻尼器，磁流变阻尼器有着更快的响应速度和更大的阻尼变化范围。
磁流变阻尼器结构示意图；图片来源：LORD
从一定程度上说，磁流变技术是目前已知响应速度最快且可实现量产化的汽车减震技术解决方案，且无可替代。
收购巨头，未改被垄断厄运
聚焦汽车应用领域，21世纪初期，脱胎于通用汽车的德尔福成功研制出采用磁流变技术为核心的减震器以及电磁悬架系统。
在此后的二十余年中，通用旗下凯迪拉克、克尔维特以及法拉利、保时捷、奥迪、讴歌、捷豹路虎等旗下几乎所有顶级豪华运动车型都曾使用过这项技术，但截止目前全球也仅有百万余辆的保有量，究其原因无外乎技术高度垄断化所带来的高昂成本制约。
凯迪拉克 MagneRide 4.0电磁悬架系统；图片来源：凯迪拉克
据盖世汽车不完全统计，以磁流变流体为基本检索要素在谷歌专利库进行检索发现，截至2022年8月4日，磁流变流体相关基础专利仍集中于洛德（LORD）、德尔福以及通用汽车相关企业。三者密切绑定，庞大的基础专利布局几乎垄断了全球所有相关应用领域。
2009年，京西重工（BWI）成功收购德尔福旗下减震制动部门，随后便推出新一代磁流变减震器，通过双线圈技术规避了涡流损耗问题，使得响应可在每秒变化1000次。
彼时，众人欢呼，认为这一收购有望一举打破美国对于磁流变阻尼器技术的垄断。可现如今LORD仍然作为“BWI公司的磁流变流体技术唯一供应商”的现实打破了这场“奢望”。
截至8月4日，BWI（图左）与LORD（图右）官网关于磁流变流体相关介绍；图片来源：官网截图
这意味着，中国汽车业想要真正打破这一技术垄断，唯有全栈自研。
万千专利，“做题家”的逆袭
近期，“做题家”这个新近的流行词，再度被提起。不管前缀是“小镇”还是“小县”“小城”这三个字都代表着一种对于平凡出身的自嘲。可从一定程度上理解，相较于全球汽车强国，中国又何尝不是“做题家”？
本土汽车产业起步晚、技术空心化、人才储备匮乏等一系列的发展困境，成为制约中国汽车业大而不强的痛点所在。在当前地缘政治博弈大背景下，脆弱的全球供应链让我国汽车产业清醒地认识到关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。
想要实现汽车强国梦，必须聚焦“内循环”，尤其是关键核心材料。
值得肯定的是，近年来我国对于磁流变技术的研发工作已提上重要日程。就盖世汽车不完全统计，以磁流变流体为基本检索要素进行检索，当前中国（含中国台湾，以下适用）在相关技术领域已有超2000例专利布局。若以磁流变阻尼器作为基本检索要素，则会发现我国相关专利的总数更是超过万例，远超美国。
梳理专利可以发现，研发主体不仅只有以重庆大学、哈尔滨工业大学为主的高等院校，同时亦有多家本土企业的身影，让我们看到了本土磁流变技术产业化的希望。
这其中，博海新材依托于中南大学粉末冶金研究院，联合国内外多所高校，经过多年研发，成为国内首家成功量产新型纳米磁流变流体的企业。
在成功打破由LORD产品在这一领域全球范围内垄断的同时，博海新材建立了自己的专利体系。截至目前，其已授权相关知识产权18 项，含国内发明专利3项，国外（日 本、美国、欧洲）发明专利3项，PCT专利3项。
博海新材新型纳米磁流变流体与LORD产品性能对比；图片来源：博海新材
经一家美国权威汽车公司的研发中心实验室做的技术评估检测数据显示，博海新材的新型纳米磁流变流体，即使以非常低的固体浓度，其屈服应力，抗沉淀性，温度稳定性等磁性及流变性能已达到并超过LORD的产品。
量产在即，本土产业亟待起航
不可否认的是，从技术专利到产业化应用仍有不短的距离。“新材料的普及需要非常丰富的知识体系做支撑，这不只是材料性能上的突破，还需要在包括材料制备工艺、检测方法/设备、器件设计、产业应对等全方位不断缩短与行业先行者之间的认知差距。”博海新材总经理黄恺向盖世汽车坦言。
基于这一认知，他进一步表示，“接下来我们将专注于应用层研发工作，并开放合作，致力于产业伙伴共同推动磁流变技术在各个领域的产业化。”
根据盖世汽车了解，博海新材已在长沙建成完备的自控流体力学实验室以及年产量3万升的磁流变流体生产基地，在磁流变材料制备及其应用相关有大量的技术储备，且已与全球上百家企业达成合作，合作伙伴不止于汽车领域，还涉及航空航天、精密制造、医疗、先进制造等。
在被问及如何解决成本问题时，黄恺直言，“磁流变技术在成本上没有绝对的瓶颈，它并不需要所谓的稀有金属或稀缺的制备工艺，其器件的结构相较于传统液压减震器并没有特殊装置。”
在他看来，我国拥有着全球任何一个地方都无法比拟的完整产业链、高效运作以及高度包容的市场。一旦脱离材料垄断后，磁流变技术有望在短时间内被挖掘，得以最大化利用，从而推动成本进一步下探，直至无限贴近甚至低于当前主流的电磁阀式减震器售价。
磁流变流体在不同磁场状态下形态差异；图片来源：博海新材
“磁流变技术不只是限用于汽车领域，具有广阔的应用前景，因此它不该被掌握在少数人手中。”黄恺如是说。
面向未来，黄恺畅想道，“在汽车领域，博海新材将扮好Tier 2的角色，为Tier 1及主机厂提供更为优质且先进的磁流变流体及相关技术支持，推动汽车业在未来2年内迎来前装量产。在其他领域，博海新材亦在致力于提供更完善的技术布局，力争行业领先地位。”
正如前文所说，在全球汽车智能化、电动化大背景下，磁流变技术普及已是既定认知，以博海新材代表的本土企业也已站上产业化的起点，蓄势待发。
来源：盖世汽车
作者：钟琳
