兩屆輕卡全能金獎都裝扁線電機 數(shù)家主流電機廠如此判斷

翻看近兩年的“NEVC中國新能源物流車挑戰(zhàn)賽”的賽事結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，那些取得出色成績的新能源輕卡在配置上有著極為相似的共通點，一個是一體化的電池包，另一個則是扁線電機。

一體化電池包，實際上是經(jīng)過結(jié)構(gòu)性的調(diào)整，將輕卡原來分掛兩旁的兩塊電池合成一塊，提高了電池包的能量密度，既能實現(xiàn)輕量化，也能使車輛的通過性更好，安全性也更高。一體化的電池包已經(jīng)成為目前最主流的輕卡配置，包括遠程、江鈴、慶鈴和福田等主流車企所推出的新能源輕卡均搭載了一體化電池。

那么扁線電機又是何方神圣？

新能源汽車有三大核心件，分別是電池、電機和電控，扁線電機就屬于其中的電機。

目前市場上新能源物流車所使用的驅(qū)動電機主要由定子組件、轉(zhuǎn)子組件、端蓋和輔助標準件組成，而定子繞組中又包括鐵芯、銅線繞組、絕緣材料等組成。

圓線電機和扁線電機的定義，是根據(jù)電機定子繞組所使用的銅線線材的外形是圓形還是矩形，扁線電機顧名思義就是采用矩形銅線。

扁線電機優(yōu)勢顯著

與圓線電機比，扁線電機在散熱能力、滿槽率、效率、體積控制、制造成本和可靠性等大多數(shù)關(guān)鍵性能指標上都有顯著的優(yōu)勢。匯川聯(lián)合動力副總經(jīng)理敖勇認為，2023年是新能源商用車卡類車型搭載扁線電機的元年。

1.能效更高

比亞迪商用車相關(guān)研發(fā)專家接受電車資源采訪表示，扁線電機與圓線電機相比，最直接的區(qū)別在于使用扁線能有效提升電機的槽滿率。

簡單來說就是，由于方形設(shè)計能夠更好貼合，從而使得方形銅線束之間的空隙小于圓柱形的銅線束，進而有效提升了槽滿率。

據(jù)了解，扁線電機相比傳統(tǒng)圓線電機，裸銅槽滿率可提升20%-30%，槽滿率的提升意味著在空間不變的前提下，可以填充更多的銅線，產(chǎn)生更強的磁場強度，提升功率密度，對整車而言就意味著可以有效提升能效和里程。

深圳大地和電氣的相關(guān)研究人員告訴電車資源，扁線電機綜合效率比圓線電機高，CLTC （China Light Vehicle Test Cycle）中國輕型車測試工況綜合效率提高2%左右，電機功率密度更高，相同電池電量續(xù)航里程更長。

2.散熱效能強

因為扁導(dǎo)線的整體散熱效能的表現(xiàn)更佳，在不考慮其他因素的情況下，在同等功率下，扁線電機能夠比圓線電機做到更為輕量化、小型化。

據(jù)比亞迪商用車相關(guān)研發(fā)人員透露，隨著用銅量的增加，扁線電機比圓線電機表現(xiàn)出更好的導(dǎo)熱性能，電機的溫升更小，更便于整車熱管理。

3.噪音小

此外，扁線電機的噪音和振動相對較小，可以為用戶提供了更舒適、更安靜的駕駛體驗。

高槽滿率使得電機能在較低的轉(zhuǎn)速下輸出較大的扭矩或在較高的轉(zhuǎn)速下輸出較小的扭矩，這樣就能夠減少轉(zhuǎn)速變化帶來的振動噪聲，NVH性能得到提升，有效提升行駛平順性與舒適性。

投建、制造成本高日歐美已占先機

既然扁線電機優(yōu)勢明顯，又符合新能源物流車未來的發(fā)展前景，為何目前搭載的產(chǎn)品并不算多。目前扁線電機還有四大難點，分別是投資成本大、系列化難度大、加工難度大和專利壁壘。

1）投資成本大

據(jù)電車資源了解，扁線電機投資金額是圓線電機的2-5倍，同時還需要精度較高的自動化伺服設(shè)備、焊接設(shè)備、成型設(shè)備、工裝模具和激光等。

2）系列化難度大

綠控傳動電機研發(fā)部部長王艷坤在接受電車資源采訪時表示，“針對商用車的工況和應(yīng)用場景不同，對于電機轉(zhuǎn)速、扭矩和功率的需求也不一致，扁線電機盡管可以柔性生產(chǎn)，但相關(guān)工裝模具依舊得重新投產(chǎn)，而圓線電機則相對來說能更好地進行性能拓展和成本控制?！?/p>

3）加工難度大

因為扁線電機的設(shè)計不同，相比較于圓線電機來說良品率較低，扁線電機成型要求高和加工難度大，對制造設(shè)備的精度和工藝一致性要求很高。

4）專利壁壘

扁線電機的繞線工藝相對復(fù)雜，需要使用專門的設(shè)備進行自動化生產(chǎn)，制造門檻較高。同時歐美日等發(fā)達國家申報專利數(shù)量較多，國內(nèi)自主起步較晚，理論和工藝相對落后。敖勇告訴電車資源，目前匯川聯(lián)合動力的扁線核心設(shè)備自研自制率達到100%，保證核心工藝的同時，產(chǎn)線投資大幅降低。

而除開上述的四大難點外，敖勇還提及，目前扁線電機對于各車型的收益不同，對于輕卡的優(yōu)勢相對大于VAN類車型，所以新能源物流車行業(yè)的扁線電機替代尚處逐步遞進的過程。

輕型貨運車型扁線電機已成趨勢

目前新能源物流車整體采用電驅(qū)橋路線，對于電機的小型化、輕量化需求高。作為新能源頭部電機供應(yīng)商，王艷坤表示，“扁線電機具有效率高、體積小和低噪音的優(yōu)勢，整體性能表現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)圓線電機?！痹诓豢紤]其他因素的情況下，在同等功率下，扁線電機能夠比圓線電機做到更為輕量化、小型化，對于車輛的底盤布局來說，優(yōu)勢更為明顯。

從技術(shù)路徑來看，電機高功率密度和小型化的發(fā)展趨勢使得扁線電機成為必然趨勢。比亞迪商用車研究人員表示，國家規(guī)劃與政策法規(guī)將引導(dǎo)電驅(qū)動系統(tǒng)向節(jié)能降耗方向發(fā)展，隨著整車電耗的不斷降低，扁線電機的搭載比例將持續(xù)攀升。并且隨著中游制造商擴產(chǎn)加快、各主流車企切換扁線電機意向明確，扁線電機滲透率有望加速提升。

敖勇透露，目前匯川聯(lián)合動力已經(jīng)逐步推出系列扁線電機產(chǎn)品，在輕卡、客車和重卡等領(lǐng)域反響不錯，預(yù)計在24年設(shè)計推出VAN類車型相關(guān)扁線電機。

王艷坤認為，新能源輕型物流車轉(zhuǎn)向扁線電機已經(jīng)成為大勢，目前新能源物流車的整體產(chǎn)銷量正在逐步上漲，部分車型的產(chǎn)銷量也有所突破，有機會攤平扁線電機制造成本。。

大地和研究人員也透露，該公司目前已有兩款樣機裝車測試，客戶反饋較好，產(chǎn)品在規(guī)劃中。

凱博易控相關(guān)研究人員表示，目前扁線電機的發(fā)展進度很快，已經(jīng)在新能源汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但需要注意的是，目前扁線電機的制備還存在一定的技術(shù)壁壘，而且成本相對較高，因此在大面積推廣應(yīng)用方面還存在一定的限制。未來需要進一步加大技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級的力度，推動扁線電機的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

新能源重卡有路線但成本難攤平

對于新能源重卡領(lǐng)域當下的電機布局，“目前綠控傳動在新能源重卡領(lǐng)域的扁線電機有所布局，但整體依舊以圓線電機為主?！?strong>王艷坤接受電車資源采訪表示，“盡管扁線電機有不少的優(yōu)勢，但由于目前新能源重卡滲透率較低，總量不大，且存在多品種小批量的情況，無法攤低扁線電機制造成本，導(dǎo)致現(xiàn)階段扁線電機在新能源重卡上的優(yōu)勢不那么明顯?！?/p>

小結(jié)：

與用戶深入溝通、共創(chuàng)高效創(chuàng)富新工具，為社會、為客戶提供全新的符合應(yīng)用場景的新能源物流解決方案，才是應(yīng)該走的道路。

整體來看，扁線電機在大多數(shù)關(guān)鍵性能指標上都有顯著的優(yōu)勢，能夠進一步提升新能源物流車的整體競爭力，已然成為大勢所趨。