保时捷Taycan上的扁线电机或成技术主流

一周前，保时捷Taycan正式上市，一炮而红。作为保时捷品牌的首款纯电动跑车，Taycan在各方面也有创新技术。其“发针发夹电机”不仅展现了卓越的驾驶性能，更是一项将引领下一代新能源汽车驱动系统的技术。在法兰克福车展上，长城汽车的蜂巢E创和零部件供应商舍弗勒都展示了其扁线电机的技术实力。这项技术的实力如何？为什么被业内普遍认为是开启电驱动新时代的“钥匙”？60秒快速阅读:1。与传统电机中使用的圆形电线相比，扁平线电机使用扁平线。它的优点是电机更紧凑，材料效率更高，功率更大。2.扁线电机最早由国外车企发起并应用，如丰田普锐斯、雪佛兰沃蓝达等。国内应用案例较少，整车企业尚未大规模采用。3.在技术层面，国内扁线电机面临设计、制造、原材料等方面的挑战。行业尚未成熟，导致初期应用成本较高。当市场成熟时，扁平线电机将能够降低车辆成本并提高其性能。●什么是扁线电机？与扁线电机相对应的是“圆线电机”。扁线和圆线的区别在于电机定子绕组中使用的导体形状。传统电机使用圆形导体，而扁平线电机使用扁平矩形导体。扁线电机之所以会成为未来趋势，是由新能源汽车电驱动系统的发展决定的。小型化、集成化和高功率密度是新能源汽车电驱动系统的发展方向。毕竟大尺寸、重重量、弱动力驱动系统在新能源汽车市场不受欢迎。显然，使用扁线可以显著增加槽填充比(线圈放入槽后所占空间的比例)，因为圆形线之间有间隙，而扁线更紧凑。一般来说，槽满比越高，线圈中的导线越多，产生的磁场越强，电机的功率就越大。据资料显示，在同样的空间内，扁线电机可以多装20-30%的导线，这在一定程度上可以解释为电机功率增加20-30%。另一方面，在功率密度相同的情况下，扁线电机的尺寸也会更加紧凑。与传统电机相比，扁平线结构还有其他优点。它大大提高了导线之间的接触面积，导致更强的散热能力。而且因为缠绕体积更小，耗材也更少。电动机是在将电能转化为机械能的过程中起着关键作用的关键部件。体现在整车上，扁线电机可以提供优越的加速性能，并降低噪音，显著提高整车性能。总之，扁线电机符合新能源汽车的发展趋势。谁能率先研发并量产扁线电机，谁就能更好地抢占市场，抢占新能源汽车爆发的红利。●国外率先示范应用，国内尚处于起步阶段。多年前，只有少数国外汽车厂商生产的新能源汽车产品采用扁线电机技术。比如2007年雪佛兰沃蓝达搭载了雷米提供的扁线电机(已被Bog Warner收购)；日产、丰田等汽车公司也应用了这项技术(丰田第四代普锐斯的扁线电机来自日本电气设备)。如今，国内汽车公司和零部件供应商也开始涉足这项技术。在今年的法兰克福车展上，长城汽车旗下的零部件公司蜂巢易成展示了其自主研发生产的“扁线技术”电驱动集成系统。此外，包括SAIC、比亚迪和BAIC在内的主要发动机制造商，以及方正汽车和汉纳汽车等汽车公司也进行了相应的研究。方正电机总经理牛明魁表示，“总体来说，国内扁线电机处于起步阶段。几家整车和零部件公司目前正在进行产品开发。目前，中国有3-5家电机制造商从事扁线电机技术的开发，约4家整车制造商也在进行研发。”另据报道，根据国内主机制造商和电机公司的研发进展，国内扁线电机最快将于2020年实现产业化，预计2025年市场渗透率将达到67%。事实上，目前国内市场对扁线电机的应用比较“冷淡”。牛明魁说，“国内扁平线电机大规模应用案例还很少，目前市场上只有一款搭载该技术的车型。”他进一步解释说，现在有很多基于扁线电机开发产品的公司和项目，更多的公司已经开始进行深入的调研和研究，未来会开发更多基于扁线电机的项目。一位不愿透露姓名的人士(是国内某大型自主品牌汽车企业研究院的技术总监)对汽车之家表示，“目前国内应用不多。就像燃料电池电池一样，虽然大家都知道技术好，但是各个主机厂都不会提前生产大模块。”总的来说，扁线电机技术是由国外汽车企业首创并应用的，在新能源驱动电机市场取得了良好的示范效应，而国内市场还在追赶中。●设计/制造过程具有挑战性，但可以降低整车成本。虽然从长远来看，扁线电机是未来驱动电机的发展方向。虽然具有许多优点，但也有缺点，例如设计困难、加工制造困难和更易磨损。换句话说，原材料、生产工艺、专业化制造设备等痛点成为扁线电机产业化的壁垒，这也是其至今未能实现大规模应用的原因。“扁线电机是一种在产品设计和制造工艺上完全不同于传统电机的技术，”牛明魁说。特别是，生产过程，如线圈成型，扭转，焊接和浸渍，需要新的发展。目前仍被欧美企业垄断，这将成为我国掌握核心技术的主要瓶颈。“谁能掌握设计制造的全面核心技术，谁就能真正在扁线电机领域实现技术突破”，牛明魁说。市场情况也确实如此。目前具备量产扁线电机能力的厂商多为国际玩家，如日本电气设备株式会社、日立电机株式会社、德国舍弗勒株式会社等，在中国，上汽集团旗下零部件公司华宇汽车在2017年实现了扁线电机的部分出货。上述“3-5家电机厂”和“4家左右主机厂”在扁线电机技术开发、生产和制造方面的能力相差很大。牛明魁说，“大部分厂商主要依靠进口设备解决工艺问题。只有少部分优秀厂商实现了从产品研发到生产制造工艺的全面产能积累和技术突破。”此外，从圆形导体到扁平矩形截面导体的升级带来了另一个问题，即产业链上游的导体制造技术也需要同步创新。技术……l挑战是一方面，由此带来的产品性价比是另一方面。上述不具名人士还提到，“扁线电机的设计和制造难度相对较大。”这也反映出在市场成熟之前，缺乏合作伙伴共同承担研发等方面的成本，导致汽车企业应用这项技术的成本较高。“利润为王”可以解释为什么车企没有提前进行大规模量产。鉴于扁线电机的技术优势，当其在技术和规模上跨过成本降低的临界点时，该技术仍然具有市场竞争力。牛明魁认为，“相比传统的圆形线电机，扁线电机可以降低8%到12%的有效材料成本。如果考虑扁线电机在车辆性能、功耗等方面带来的优势，成本可以降低15%左右。”全文总结:现如今，扁线电机对传统电机的替代作用仍不明显，短期内生产应用的风险不由整车企业承担。任何技术从实验室到市场的道路都是非常坎坷的。技术不成熟导致市场应用困难，市场培育不足反过来制约技术快速突破。从长远来看，技术变革是大势所趋；对于消费者来说，为什么不花更少的钱获得更好的用户体验呢？

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