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新能源时代已到来,站在风口的是......

根据国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》,至 2025 年我国新能源汽车的渗透率将达到 20%左右,至 2035 年纯电动汽车成为新销售车辆的主流,有效促进节能减排水平和社会运行效率的提升。随着新能源汽车性能的提高和市场的高速发展,对驱动电机也提出了更多要求。
从性能角度出发,更好的驾驶体验通常需要电机具有更高效率、更轻量化、更静音、更长寿命等等。为了解决这些问题,电机技术也在不断革新。其中,扁线技术对于提升电机功率密度、提升效率降低损耗具有显著作用,电机高功率密度和轻量化的发展趋势使扁线电机成为必然趋势。

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更高效率


高能量转换效率带来耗电量降低。扁线电机能大幅度提升转换效率,降低电池成本。在WLTC工况,扁线电机比传统圆线电机的转换效率高1.12%;在全域平均下,两者效率值相差2%;在市区工况(低速大扭矩),两者效率值相差10%

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更高功率密度


相较于传统的圆线绕组电机,扁线电机将圆形导线换成矩形导线,因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线,进而提高功率密度。在相同体积情况下,扁线电机可以塞进更多的定子绕组,这样相同损耗下扁线电机可以能输出更高的功率和扭矩。目前国内采用扁线绕组的电机最高功率密度达到5kW/kg,而普通电机在3kW/kg时就遇到了瓶颈,而国家《节能与新能源产业发展规划》则是要求电机须达到4kW/kg以上。

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更低温升


相对于圆线,扁线电机扁线形状更规则,在定子槽内紧密贴合,与定子铁芯齿部和轭部更好接触,降低槽内热阻,热传导效率更高,进一步提升电机峰值和持续性能。从使用中去看就是持续性能更强,能够降低电动车在跑高速时的疲软。

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更好的NVH表现


使用扁线结构的电机,由于绕组有更好的刚度,整机也将具备更好的刚度。同时扁线绕组是通过铁芯端部插线,不需要从槽口嵌线,电磁设计上可以选择更小的槽口设计,有效降低齿槽转矩脉动。机械和电磁的振动噪音都能有效降低。

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更小的体积和重量


在同等功率下扁线电机因为槽满率、效率的提升。因此铜材用量下降,这就使得扁线电机能够拥有更小的体积和重量,对车企来说电机体积的缩小使得车辆整体有了更大的空间可以利用,比如增大电池的容量。而较小的重量也使得车辆速度、续航能有一定的提升。

扁线驱动电机技术,产线投资高,产业化仍处于发展阶段。根据线圈绕组方式差异,扁线电机可分为集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与 Hairpin(发卡)扁线电机,其中发卡电机应用最为广泛。

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相对圆线电机,扁线电机无法进行手工制造、对自动化要求较高——绕组制造过程非常复杂,需要先将导线,制作成发卡的形状,然后通过自动化插入到定子铁芯槽内,然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高。
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另外扁线电机漆包扁线应能满足电机对绝缘等级、耐久老化、耐油以及机械加工性能的需求。而相比圆线需要进行端部折弯处理,R角应力集中漆膜易破裂,整体制造加工难度较高。

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高功率密度、轻量化是新能源车电机的重要发展方向,可以减少新能源车电量损耗进而提升续航里程。扁线的槽满率高、更易压缩,是实现电机轻量化和集成化的最佳途径。
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但是这种技术优势并不是一蹴而就,它需要提高在扁线电机研发设计、生产设备、生产工艺的自主化,不断驱动创新才能具备较强的竞争优势,就需要持续性的投入和多年的技术沉淀,以BOB体育综合官方平台公司为例子:2000年BOB体育综合官方平台电驱动就已经认准扁线电机的前景,将其定位为未来战略发展目标,并组建了一支高精尖技术研发团队和装备制造团队。

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BOB体育综合官方平台公司在2006年就研发出高效扁线发电机,于2013年成功研发出新能源扁线驱动电机。如今从研发试验到生产制造都能做到自主,目前已获得12项发明专利、5项软件著作权和70项国家实用新型专利,多年的积累才能结出这累累硕果。

对于任何一家车企来说,新能源车型都是未来发展的重心,BOB体育综合官方平台公司为一汽解放量身打造的驱动电机自动化生产专线,无论从设计、制造和质量控制都已达到国内领先水平,将为一汽解放提出的实现新能源整车产品力“中国第一,世界一流”目标提供澎湃动力。
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国家在《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出:深入实施制造强国战略、提升制造业核心竞争力、重点发展高效驱动电机。响应国家号召,积极探索新能源高效驱动电机的技术和工艺升级,用优异性能与品质的产品推动行业发展是我国电驱动企业的责任与担当