扁线，下一代电机趋势？

扁线电机介绍

 

驱动电机主要由定子组件、转子组件、端盖和辅助标准件组成，而定子绕组中又包括铁芯、铜线绕组、绝缘材料等组成。扁线电机顾名思义就是定子绕组中采用扁铜线，先把绕组做成类似发卡一样的形状，穿进定子槽内，再在另外一端把发卡的端部焊接起来。

 

 

 

扁线电机的优劣势

 

扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式，扁线有利于电机槽满率的提升，一般圆线电机的槽满率为40%左右，而扁线电机的槽满率能达到60%以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下，可以填充更多的铜线，产生更强的磁场强度，提升功率密度。

 

扁线之间接触面积大，相比与圆线电机，热导性能更好，温升更低。有数据显示，扁线电机温升比圆线电机低10%左右。

 

另外，扁线电机还可以通过节省端部铜材的方式提升铜线利用率，从而达到降低成本的目的。

 

扁线电机基本介绍 来自：通用汽车

 

同样的，扁线电机的劣势也同样明显。具体表现为扁线成型要求高和加工难度大。铜线由于具有一定的弹性，因此在设计时就必须留有变形余量。

 

另外，绝缘涂层在烘干后会产生收缩形变，如果是圆线的话，收缩会比较均匀，扁线则容易产生损坏，导致在实际加工中，扁线的良品率远远低于圆线。扁线对加工工序多，设备要求高，前期投入大，而且扁铜线系列化设计难，设计开发成本高。

 

 

扁线电机制备工艺，网站资料收集

 

扁线电机应用情况

 

从长期来看，小型化、高速化将是新能源汽车电机的主要发展趋势，而小型化必然要求电机功率密度有大幅度提升，从技术要求来看，“十三五规划”提出新能源汽车驱动电机的峰值功率密度要达到4kw/kg，而目前这一数据仅达到3.2-3.3kw/kg。

 

此外高速化带来的是对电机散热的提升，冷却方式也倾向于采用油冷，扁线电机可以使得冷却油最大可能接触热源。

 

目前，国外已有成熟的扁线电机产品应用与新能源汽车，最具有代表性的便是雪佛兰VOLT(参数|图片)（雷米电机）和丰田普锐斯(参数|图片)（日本电装），均采用油冷冷却方案。国内扁线电机市场应用较少，主要因为新能源市场发展时间较短，主要的市场份额集中在微型乘用车市场。除雷米、电装、日立等国外供应商外，国内有稳定出货量的供应商主要有华域电动、松正电机，以及即将投产的方正电机。

 

 

方正电机公告

 

2020年之前，扁线电机对圆形电机的替代作用仍然不够明显。得益于扁线电机体积小的优势，扁线电机将优先在混动车型上得到大规模应用，尤其是插电车型。但国内由于政策和市场的因素，插电车型占比较低。而纯电领域，目前只有上汽荣威ERX5(参数|图片)一款车型装配扁线电机，应用较少。

 

 

 

插电车型占比较低（来源：乘联会）

 

总结

 

长期来看，扁线电机是未来驱动电机的发展方向。但扁线电机的优劣势同样明显。扁线电机的劣势决定了其短期内应用投产的风险。这叫要求供应商在产品投放的时候能够跟踪客户产品路线来投放。

 

本文参考自：

 

东兴证券《扁线电机系列报告（一）扁线风口已至，开启黄金周期》

 

本文图片及视频节选自公开网络

 

本文数据制表来源NE时代数据库