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高(gāo)中教學儀器(qì)學習(xí ©)貼:新能(néng)源汽車(chē)扁線電(diàn)機(jī)

時(shí)間(jiān):2022-06-24 13:08:06 點擊次數(shù¥β):2741
 

扁線應用(yòng)風(fēng)口已至。電(diànφ∑±)機(jī)作(zuò)為(wèi)新能(néng)源汽♠ <★車(chē)核心三電(diàn)系統之一(yī),占到(dào)整車(chē)價值₽₹的(de)5-10%,今年(nián)上(shàng)半年(nián)新♦"能(néng)源汽車(chē)銷量前15名中,扁線電(diàn)機(jī)的(de)滲透率ε"σ≤大(dà)幅提升至27%。業(yè)內(nèi)預計(jì),2025年(nián)新能(néng ÷∑¶)源汽車(chē)驅動電(diàn)機(jī)中扁線占比将超過80%。

記者獲悉,目前各大(dà)電(diàn)磁線廠(chǎng)商相(xiàng)ε↓‍≤關産品均處于供不(bù)應求狀态,正在大(dà)幅擴産以備來(lái)年(n↕↕ián)生(shēng)産。券商機(jī)構認為(wèi)&€$,随著(zhe)衆多(duō)新能(néng)源車(chē)企快(kuài)速切換扁線電♦← ‌(diàn)機(jī),2022-2023年(nián)即将進入扁線快(kuài)速提升期,≠×<率先布局公司将享受紅(hóng)利。

扁線切換替代加速

2021年(nián)特斯拉換裝國(guó)産扁線電(diàn)機≠↓✔(jī), 帶動滲透率大(dà)幅提升, 扁線電(diàn)>↑機(jī)的(de)趨勢已經确定。從(cóng)公司訂單可(kě)預見(jiàn),↓£全球新能(néng)源龍頭企業(yè)均開"×(kāi)始大(dà)規模切換扁線電(diàn)機(jī),且呈現(xiàn)•↕>≈加速趨勢,受客戶需求拉動,扁線生(shēng)産将進入高(gāo)速☆​ε₩擴産期,供貨量将會(huì)快(kuài)速增長(chá ×ng)

1. 百倍的(de)市(shì)場(chǎng)空(kōng)間(jiā ↓n),20 綜合滲透率不(bù)足 1%

1.1. 線材升級,帶來(lái)扁線電(diàn)機(jī)新事(shì)物​¶(wù)

扁線應用(yòng)于永磁同步電(diàn)機(jī)的(de)銅線繞組當中。以絕大(dà)部分(fēn)新能(néng)源汽車(chē)采用(yòng)的(de)是(shì α≈<)永 磁同步電(diàn)機(jī)為(wèi)例,電(diàn)機(jī)結構包括定✔δ子(zǐ)組件(jiàn)、轉子(zǐ)組件(jiàn)、基座&↕、端蓋以及其他(tā)輔助标 準件(jiàn)。定子(zǐ)組件(jiàn)包含了(le)定子(‍↓zǐ)鐵(tiě)芯、銅線繞組、引出線和(hé)絕緣材料,一> ¶(yī)般與電(diàn)機(jī)殼體(tǐ) 固定。銅線繞組又(Ωπyòu)區(qū)分(fēn)為(wèi)傳統圓☆₽線繞組以及新型扁線繞組。轉子(zǐ)組件(jiàn)包含轉子(zǐ)鐵(tiě) 芯、永磁體δ&"(tǐ)、轉軸、軸承等部件(jiàn),✘‍和(hé)輸出轉軸相(xiàng)連,帶動齒輪驅動車(chē)輛∏±(liàng)行(xíng)駛。

電(diàn)機(jī)的(de)發展始終圍繞整車(chē)需求,扁線電(diàn)機(jī)對(♣∏duì)傳統圓線電(diàn)機(jī)有(yǒu)碾壓性的(de)技(j→σ±↕ì)術(shù)優勢 勢。新能(néng)源汽車(chē)目前處于快(kuài)速發展時(shí)期,産→↓ ↓品質量快(kuài)速提升,消費(fèi)者¥≤∏​對(duì)整車(chē)性能(néng) 要(yào)求越來(lái)越高(g' ε'āo)。整車(chē)對(duì)電(diàn)→γ驅系統的(de)主要(yào)需求包括:高(gāo)效率,↓Ω高(gāo)功率密度,優秀 NVH, 高(gāo)集成性和(hé)低(d♠π>ī)成本;扁線電(diàn)機(jī)在這(​£zhè) 5 個(gè)技(jì)術(shù)指标上( "γshàng)均碾壓傳統圓線電(diàn)機(jī)。

電(diàn)機(jī)繞組導線橫截面積為(wèi)四邊形,與傳統圓線電(d↔₩iàn)機(jī)差異明(míng)顯。在扁線電(diàn)機(jī)的(de) 定子(zǐ)組α≈件(jiàn)制(zhì)造過程中,需要(yào)把繞組做(zuò)成發卡形狀,通(δ‌↔§tōng)過插入方式安裝入定子(zǐ),故 這(zhè)種扁線電(diàn)機(jī)又(yòu)≤♦£被稱為(wèi)發卡電(diàn)機(jī)。&≥÷(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫)

1.2. 滲透率展望,百倍的(de)市(shì)場≤σε(chǎng)空(kōng)間(jiān)

扁線電(diàn)機(jī)的(de)滲"♦↑透率快(kuài)速提升。2021 年(nián)輕特斯拉換裝國(guó)産扁線電(diàn)機(jī),帶∑Ω'•動滲透率達 幅度提升,扁線電(diàn)機(jī)的(de)趨勢已經确定。

衆多(duō)潛在爆款車(chē)型使用(yòng)扁線₩™₩π電(diàn)機(jī),預計(jì) 2025 滲透率将快(kuài)速提升至 95%。2021 年(nián)上(shàng)海(hǎi)車↑÷←∑(chē)展中,扁線電(diàn)機(jī)大(dàδΩ•↕)放(fàng)異彩,衆多(duō)高(gāo)端車(chē)型均搭載扁線電(diàn)機(jī)δ★。比亞迪的(de) DMI 車(chē)型和(hé) e++平台全系都(dō€πu)是(shì)扁線電(diàn)機(jī),大(dà)衆 MEB、蔚來(lái) ETλ 7、智己 L7、極 氪 001 等明(míng)星車(chē)型∏•βλ采用(yòng)的(de)都(dōu)是(shì)扁線電<φ(diàn)機(jī)。

預估 2025 新能(néng)源汽車(chē)全球銷量 ∏₹'×2367 萬輛(liàng)。根據《新能(néng)源汽車(chē)産業(yè)發展規 劃(2021-2035 年(nián)↕₹ ↑)》,目标到(dào) 2025 新能(néng)源汽車(chē)銷售滲λ♥"♦透率達到(dào) 20%左右,到(dào) ✘₩>ε2035 純電(diàn)動汽車(chē)成為(wèi)新銷售車(chē)輛(liàng)的(de•♥)主流;根據新能(néng)源汽車(chē)近(jìn)年(nián)來↔§(lái)的(de)産銷狀況, 我們在此基§<δ礎上(shàng)預計(jì)中國(guó)新能(né&$'ng)源汽車(chē)銷量 2025 年(nián)達到(dào) 89↑♠6 萬輛(liàng)(滲透率 30%), 全球銷量 2367 萬輛(lià♦$"<ng)。

扁線未來(lái)有(yǒu)百倍的(de)市(shì)£∞→場(chǎng)空(kōng)間(jiān)↑♥¶。根據測算(suàn),2020 扁線電(diàn)機(jī)的(de)滲透率約為(←™wèi) 10%, 疊加新能(néng)源汽車(chē)滲透率約 5.4%,扁線的 π↑®(de)綜合滲透率不(bù)到(dào) 1%。未來(lái)新能(néng)φ♦™>源汽車(chē)取代 代傳統燃油車(chē),扁線電(diàn)♥ 機(jī)取代傳統圓線電(diàn)機(jī),扁線有(yǒu)百倍的(de)市(shì)場(ch₩δ♦ǎng)空(kōng)間(jiān)。

1.3. 行(xíng)業(yè)發展驅動力,扁線電(diàn)機(¶♣jī)的(de)五大(dà)優勢

優勢一(yī):高(gāo)能(néng)量轉換效率帶來(l♠€∏¥ái)電(diàn)池成本節約。扁線電(diàn)機(jī)能(néng)大(© dà)幅度提升轉換效率,降低(dī)電(diàn)池成本。根據→→≤上(shàng)汽綠(lǜ)芯頻(pín)道(dào)評估, 在 WLT>&$C 工(gōng)況,扁線電(diàn)→"↓φ機(jī)比傳統圓線電(diàn)機(jī)的(‌©↑↕de)轉換效率高(gāo) 1.12%;在全域平均下(xià), 兩者效率值相(x★✘iàng)差 2%;在市(shì)區(qū)工(gōng)況(低(dī)速大(α★ dà)扭矩),兩者效率值相(xiàng)差 10%。按照(zhào)典 型的(de)δ 續航 500km 的(de) A 級轎車(chē)(搭載 60kwh 電(diàn)池£​包和(hé) 150kw 電(diàn)機(jī))計(jì)算(suàn),WLTC 工(g™♠"ōng)況下(xià),搭載扁線電(diàn)機(jī)的€​(de)電(diàn)池成本節約 672 元,市(shì)區(qū)工(gōng)況下(xià)£ ☆,電(diàn)池成本節約 6000 元。

單車(chē)千元級别的(de)成本節約對(duì)車(chē)企意義重大(★‌α↑dà)。以蔚來(lái)汽車(chē)為(wèi)例,2021Q1 單車(chē) 毛利 8417元,單©® 車(chē)淨利僅-2239元。在新能(néng)源車(chē)和(hé)動力電(dσ✔βεiàn)池成本仍然偏高(gāo)的(de)情況, 如(rú)何降低(dī)成本×≤γ是(shì)車(chē)企的(de)永恒追求,提高(gāo)電(diàn)機(j★∑₩∏ī)工(gōng)作(zuò)效率則是(shì)降本&φ¶的(de)有(yǒu)效途徑之一(yī)。

銅耗降低(dī)帶來(lái)扁線電(diàn)機(jī)轉換效率高(φ↓↑<gāo)于圓線。電(diàn)機(jī)損耗的(de)能(néng)源中,有(yǒu) 65%來(lá♠© ×i)自(zì) 于銅耗,20%來(lái)自(zì)于鐵(tiě)λ∏耗,10%來(lái)自(zì)于風(fēng)摩損耗,5%來(lái∞®♥)自(zì)于雜(zá)散損耗。而銅耗來(lái) π'自(zì)于電(diàn)流通(tōng)過銅線時(shí)的(de)§∞©電(diàn)阻發熱(rè) Q=I2R,當槽滿率越高(gāo)δ‌♦時(shí),相(xiàng)同功率電(diàn)機(jī)所需要(yào) 的(de)銅線<£更短(duǎn),進而內(nèi)阻降低(dī),發熱(rè)減少(shǎo),銅耗✘β★↓降低(dī)。

從(cóng)理(lǐ)論上(shàng)來(lái)說(shuō),圓線的(de)槽滿率一(y₽♣≠ī)般在約 40%左右,而扁線則可(kě)以提升至 70%<∞↑。 由于圓線的(de)截面為(wèi)圓形,不(bù)可(kě)避免在導∞≤€↑線間(jiān)存在不(bù)規則縫隙,而扁線間(jiā↔↔α¶n)的(de)間(jiān)隙更 小(xiǎ≠≈¶πo),槽滿率更高(gāo)。

扁線電(diàn)機(jī)的(de)高(g₹¶♥āo)效率區(qū)間(jiān)比圓線電(diàn)機(jī)高(gāβ←→®o)出許多(duō),圓線電(diàn)機(jī)的(de)高(gāo)效區(qū)一(yī)般要γ£¥​(yào)求是(shì) 效率>85%的(de)區(qū)間(jiⱩ←✔n)占比不(bù)低(dī)于 85%,被稱為(wèi₩ε±≤)雙 85。而扁線電(diàn)機(jī)的(de)效率>90§π↑÷%的(de) 區(qū)間(jiān)占比不(α∏bù)低(dī)于 90%,被稱為(wèi)雙 90。 電(diàn)機(jī)的(de)效率與☆↕ 轉速和(hé)扭矩相(xiàng)關,市(shì)區(qū)工(gōng)♥±β∞況中出現(xiàn)的(de)頻(pín)繁啓停工($₹gōng)況屬于低(dī)轉速 高(gāo)扭矩工(gō↑§•ng)況,而這(zhè)正是(shì)圓線電(diàn)機(jī)的(de± §↓)低(dī)效率區(qū)間(jiān),而扁線電(diàn)機(jī)在該工(gōng)況下('‍xià)的(de)轉換效 率更高(gāo)。

優勢二:散熱(rè)性好(hǎo),提升高(gāo★★♣)溫動力性。扁線電(diàn)機(jī)散熱(rè)性能(néng)好(hǎo),溫升相(xiàng)對(↓‍±duì)圓線電(diàn)機(jī)降低(dī) 10%。因♣ ♠φ扁線相(xiàng)對(duì)圓線更為(wèi)緊 密的(de)♥≈&接觸,散熱(rè)性提升,研究發現(xiàn)高(gāo)槽滿率下(x¶<ià)繞組間(jiān)的(de)導熱(rè)能(néng)力是(shì)低(dī∑→∞)槽滿率的(de) 150%。繞組在熱(rè)傳導能(néng)力上(shàng)具有(yǒ≠£u)各向異性,軸向的(de)熱(rè)傳導能(néng)力是(shì)徑向方向₽₽的(de) 100 倍。更低(dī)的(de)♦≠✘溫升條件(jiàn)下(xià),整車(chē)β​✘可(kě)以實現(xiàn)更好(hǎo)的(de)加速性能(néng)。

優勢三:高(gāo)功率密度,整車(chē)動γ‌γ 力更強勁。電(diàn)機(jī)的(de)功率與銅含量成正相(xiàng)關,根據上(shàng)汽☆÷₹'綠(lǜ)芯頻(pín)道(dào)評估,≥  ←扁線電(diàn)機(jī)槽滿率提 升,相(xiàng)同體(tǐ)積下±< ₽(xià)銅線填充量增加 20-30%,輸出功率有(yǒu)望提升 2→✔β0-30%,整車(chē)動力 更強勁。 國(guó)家(↓✔≈jiā)政策層面倡導高(gāo)電(diàn)機(jī)功率密度。十三五規劃中提出,新能Ωδ(néng)源乘用(yòng)車(chē)電(di ↔≠àn) 機(jī)功率密度應滿足 4.0kw/kg,高(gāo)于當前圓線電(★×diàn)機(jī)約 3.5kw/kg 的(d ≈↓e)水(shuǐ)平。在圓線電(diàn)機(jī) 功率↕α≤✔密度提升進入困難模式的(de)當前,發展扁線電(di₽<&→àn)機(jī)是(shì)必然之路(l ∞★£ù),根據摩恩電(diàn)氣的(de) 公告顯示,當前領先±♣∏企業(yè)的(de)扁線電(diàn)機(jī)的(de)功率密度約 4.5kw/∑ →kg。

優勢四:電(diàn)磁噪音(yīn)低(dī),整車(chē)更≠σ安靜(jìng)。扁線電(diàn)機(jī)導線的(de)應力比較大(dà)σ™↓♥,剛性比較大(dà),電(diàn)樞具備更好(hǎo)的(de)剛度,  ↔對(duì)電(diàn)樞噪 音(yīn)具有(yǒu)抑制(zhì)作(zuò)用(yò÷↕★ng);可(kě)以取相(xiàng)對(duì)較小★<(xiǎo)的(de)槽口尺寸,有(yǒu)效降低(d‍☆¶ī)齒槽力矩,進一(yī)步降低(dī) 電(diàn)機(jī)電(diàn)磁噪音(yīn)←→♣。

優勢五:小(xiǎo)體(tǐ)積帶來(lái)高(gāo)集成效率, ₹ γ契合多(duō)合一(yī)電(diàn)驅發展趨勢。因扁線更高(gāo)的(de)槽滿率,同功率電(diàn)機(jī)銅線用(yòn☆♠δg)量和(hé)對(duì)應定子(zǐ)較少(shǎo),體↔☆(tǐ)積有(yǒu)望下(xià)降 30%。此外(wài),扁線電(diàn)機(≈&✔↕jī)因更為(wèi)先進繞線方式帶來(lái)更易裁剪的(de)γ♠<↔電(diàn)機(jī)端部,與圓線電(diàn) 機(jī)φπ&相(xiàng)比減少(shǎo) 15-"≈☆♠20%的(de)端部尺寸,空(kōng)間(jiān)進一(yī)步降低(↕÷♦dī),實現(xiàn)電(diàn)機(jī)小(xiǎo)型化(huà)和(h>↔​é)輕量化(huà)。

國(guó)內(nèi)主流廠(chǎng)商大(dà)力推廣扁線電(diàn)機(j÷αī)實現(xiàn)體(tǐ)積下(xià)降。上(shàng)汽 ER6 的(de) 8 層 hai≈α r-pin扁線電(diàn)驅動系統,比上α☆€↔(shàng)一(yī)代圓線電(diàn)驅動系統體(tǐ)積下(x® ©ià)降 50%。目前華為(wèi)的(de)七合一(yī)電(diàn)驅 包括:BCU 制(z★≠• hì)動控制(zhì)單元、PDU 電(diàn)源分(fēn)配 ✘單元、DCDC 低(dī)壓直流電(diàn)源轉換器(qì♥γλ)、 MCU 微(wēi)控制(zhì)單元、OBC 車(c∑δhē)載充電(diàn)器(qì)、電(diàn)機(jī)、減速器(qì) γ∞λ。

1.4. 扁線電(diàn)機(jī)應用(yòng)的(de)障礙正在"♦∞逐個(gè)化(huà)解

扁線擁有(yǒu)許多(duō)傳統繞組σ¶不(bù)可(kě)比拟的(de)優點,但(dàn)同時(shí)扁線電‍<(diàn)機(jī)也(yě)有(yǒu)部分(fēn)劣勢,但(dàn) 總體(tǐ)而言瑕不÷€α(bù)掩瑜。随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de ∞€ )發展和(hé)滲透率的(de)逐漸提升,扁線電(diàn)機(jī)應用(yòng)的(de→®ε)障礙 正在被逐個(gè)化(huà)解。

應用(yòng)障礙一(yī):趨膚效應、鄰近(jìn)效應 ↕π♥明(míng)顯,交流阻抗增大(dà),高(gāo)轉λ₽↓速時(shí)轉換 效率降低(dī)。趨膚效應指當導體(tǐ)中有(yǒu)交流電(diàn)或者交變電(diàn®‍β↓)磁場(chǎng)時(shí),導體(tǐ)內(nèi)部的(de)₩Ω≠ 電(diàn)流分(fēn) 布不(bù)均勻,且電(diàβπn)流集中在導體(tǐ)的(de)皮膚部分(fēn)的(de)一(yī)種現₩ (xiàn)象。鄰近(jìn)效應指相(x ≤©¥iàng)互靠近(jìn)的(de)導 體(tǐ) ♥☆,通(tōng)有(yǒu)交變電(diàn)流時(shí),每一(yī)根導體(tǐ)都(d‍☆ōu)處于自(zì)身(shēn)電(diàn)流産生(shēng)的(↓↑de)磁場(chǎng)中,同時(shí)還(hái)處于其 他(tā)導體(tǐ)中電(dià<δ≈n)流産生(shēng)的(de)磁場(chǎng)¥↕ ±中,這(zhè)使得(de)每個(gè)導體(tǐ)中電(diàn)流分(fēn)&×Ω布都(dōu)會(huì)受到(dào)鄰近(jìn)導體(tǐ)影(yǐn∏•£g)響 而不(bù)均勻現(xiàn)象。趨膚效應、鄰近(jìn)效≤±應都(dōu)會(huì)增加交流阻抗,交流阻抗增大(dà),高(gāo) 轉速時(shí)轉¶> 換效率降低(dī)。

趨膚效應并不(bù)影(yǐng)響扁線電(diàn)機(jī)滲透率的(de)快∑×→<(kuài)速提升,但(dàn)工(gōng)程師(s‌§&≠hī)也(yě)已經有(yǒu)改善 方案:1)提高(gāo)扁線的(de)寬高(gāo)比,間(jiān)接增加扁線的(de)¥✘比表面積;2)減小(xiǎo)導線尺寸,間(jiān) 接增加扁線的(de)‌♣≈比表面積,但(dàn)這(zhè)同時(shí)也(yě)會(hu÷∑ì)降低(dī)槽滿率,需要(yào)綜合評估;3)采用(yòng)∑↑多(duō)檔 變速箱,降低(dī)電(diàn)機(jī)轉速,代表車(chē)型為≠"(wèi)保時(shí)捷 Taycan;4)3D 打印銅線,導體(tǐ)尺寸 和&∑σφ(hé)橫截面可(kě)以任意變化(huà),給了(le)繞組‌>¥♦設計(jì)極大(dà)的(de)自(zì)由空(kōng)間(jiān),該方案導•∏↕≥緻導體(tǐ)內(nèi)的(de)電(diàn) 分(fēn)離(lí)結  ≈‌構,所述電(diàn)分(fēn)離(lí)結構用(yòng)于限制(zhì)渦流路(lù)徑,因≥★此電(diàn)流密度被強制(zhì)到(dào£β&)剩餘的(de) 導體(tǐ)橫截面上(shàng≠€),此外(wài)借助于 3D 打印可(kě)以實現(xi∏✘' àn)任意連接的(de)幾何形狀,不(bù)需要(yào)傳統 ≠πε§的(de)繞組接頭焊接工(gōng)藝,該方案短(duǎn)期內(nèi)無法實現(xiàn)量産​↔∏σ。

應用(yòng)障礙二:非标準化(huà);不(bù)同車(chē)企的(de)設計(jì)方案不(bù)一(yī)樣,而定ε‌≠子(zǐ)是(shì)電(diàn)機(jī)設計(jì)的(de) 核心,定子(z↔↑♦ǐ)尺寸定型後,導線的(de)線型、尺寸任意一(yī)點發生(shēng)α​£改變,都(dōu)需要(yào)定制(zhì)昂貴的(de) 工(gōng)裝模具&§,兼容性低(dī),系列化(huà)難度£≠高(gāo)。 同一(yī)車(chē)企或電(diàδ¶↕®n)機(jī)企業(yè)的(de)設計(£← jì)系列化(huà)趨勢初現(xiàn),以上(shàng)汽 E2 架構<‍₽€為(wèi)例,在設計(jì) 之初就(jiù)考慮了(le)共線生(s‍≈ ®hēng)産,三款不(bù)同功率的(de)電(diàn)機(jī←≥↑∑)(150kw,180kw,250kw)适用(yòng)于 該架構上(shàng ¥®)的(de)所有(yǒu)車(chē)型,最大(dà)程度上(shànγ∏♣g)實現(xiàn)模塊化(huà)。第三方電(diàn)機(jī)的(d∑ "e)壯大(dà)也(yě)會(huì)改善系列 化(huà)難度,扁線↑αδ電(diàn)機(jī)的(de)技(jì)術(shù)門(mén)檻和(÷€©♦hé)初始投資門(mén)檻遠(yuǎn$±©)高(gāo)于傳統圓線電(diàn)機(jī),技(jì)術(shù)基φ↕§礎較弱的(de)車(chē)企隻能(né←≤ng)廣泛依賴于第三方電(diàn)機(jī)廠(chǎng)商,第三方電(diànδ←•↕)機(jī)廠(chǎng)商的(de)電(diàn)機(jī)型号有(yǒu)限,也(yě)"♠ 會(huì)成為(wèi)市(shì)場(σ✘♥Ωchǎng)上(shàng)的(de)主流産品。

應用(yòng)障礙三:扁線電(diàn)機(jī)生(shēng)産線投資額是(shì)圓™≠線的(de) 2-5 倍。扁線電(diàn)機(jī)對(duì)産品的(de)一(yī)Ω♦ 緻性要(yào)求高(gāo),技(jì)術(s≤★≈₩hù)難度大(dà),需要(yào)投入精&☆度較高(gāo)的(de)自(zì)動化(§₽'♦huà)伺服設備、焊接設備、HairPin 線成形設備和(hé)工(gōn£§δg)裝模具等。 汽車(chē)電(diàn)動化(huà)和(hé)電(φ¶™&diàn)機(jī)扁線化(huà)的(de)趨勢已經确定,扁線電(Ω​diàn)機(jī)逐漸成為(wèi)資本寵兒(ér)。方 正電(diàn•≈ ≤)機(jī)的(de)年(nián)産 100 ↔☆↑萬台新能(néng)源汽車(chē)驅動電(diàn)機(jī)項目,總投資 5 億元人(rλ®én)民(mín)币,項目達 産後可(kě)新增銷售收入 25 億。

應用(yòng)障礙 4:對(duì)扁線要(yào)求高(gāo),扁線成本高(gāo)≠‌、技(jì)術(shù)難度大(dà)。扁線的(de)加工(gōng)難度增 大(dà)。

1)從(cóng)圓形切換到(dào)矩形形狀,導緻銅線生(shēng)産加工(g↓Ωōng)工(gōng)藝更加複雜(zá)。

2)塗覆難度增 大(dà),扁平線 R 角處的(de)漆膜塗覆非常困難,很(hěn)₹∞¶難保證此處絕緣層的(de)均勻性;絕緣塗 層在烘÷®♣★幹後會(huì)産生(shēng)收縮,扁線是(shì)非均勻收縮,容易變形,需要(yào)×☆↕改良使得(de) R 角處的(de) 塗覆厚度更厚;↓σ

3)扁線彎折成發卡後,R 角處應力集中,容₩¶易導緻塗覆層破損;

4)對(duì)扁線的(de)精度要(yào)求高(gāo),扁線截面積 σ>大(dà)、匝數(shù)少(shǎo),單根導線不(bù)一(yī)緻對(duì)整體(tǐ)€φ₩'性能(néng)的(de) 影(yǐng)響顯著增大(d≠γ₹à),對(duì)扁線的(de)一(yī)緻性要(yào)ε♠求高(gāo),複雜(zá)的(de)加工(gōnΩ™g)成本使得(de)扁線成本更高(gāo),®♦>也(yě)使得(de)扁線加工(gōng)企業(yè)享受更高(gāo)的(d♣ ™→e)技(jì)術(shù)溢價;

5)新能(néng)源汽車(chē)所使用(yòng)的(de)漆'&>包線直接關系 到(dào)整車(chē)運行(xíng)穩定性,對(du"Ω₩ì)電(diàn)磁線廠(chǎng)家(jiā)的(de)質量控制(zhì)流程、研發與☆±β工(gōng)藝設計(jì)能(néng) ​≤力提出了(le) 很(hěn)高(gāo)的(de)要(yào)求,需要(yào)β∞對(duì)拉絲和(hé)包漆速度、拉絲與包漆的(de)協調、拉絲模具配置、張力控 制(‌ ↕®zhì)、塗漆模具配置、烘焙溫度、絕緣漆粘Ω§度、工(gōng)作(zuò)環境等多(duō)個(gè)控制(zhì)點的(de)合理(lǐ♠δ✘→)設計(jì)、 嚴格控制(zhì)。

扁線的(de)最大(dà)成本是(shì)原材料無氧銅杆,加工(gōng)費(fèi)↕↑在電(diàn)機(jī)中的(de)價值量并不(bù)高(gāo)→☆。穩定 地(dì)供給合格的(de)産品是(shì)與車(chē)企合作(zu<Ωò)的(de)關鍵,在原材料是(shì)主要(₹☆≤•yào)成本的(de)情況下(xià),車(chē±£)企尋 求加工(gōng)費(fèi)更低(dī)的(de)供應商的(de)動力并→λε不(bù)高(gāo)。

2. 競争格局:電(diàn)動車(chē✘$)扁線化(huà)帶來(lái)集中度提升

2.1. 電(diàn)磁線行(xíng)業(yπ>☆¥è)格局分(fēn)散,競争激烈

扁線屬于電(diàn)磁線的(de)一(yī)種。電(diàn)磁線種類豐富,根據導體(tǐ)形狀分(fēπ<n)為(wèi)圓線、扁線以 及異型線。

電(diàn)磁線市(shì)場(chǎng)競争激烈,集中度很(hěn)低(dī)≥δ。由于技(jì)術(shù)門(mén)檻低(dī),下(xiàβ£♣)遊客戶分(fēn)散,長(cháng)尾 效應顯著。精達股份市€<↕(shì)占率第一(yī),達到(dào) 11.23%,✘∞其次是(shì)長(cháng)城(chéng)科(kē)技(j ♣♥∑ì)(7.06%),冠城(chéng) 大(dà)通(tōng)(3.85%),金(jīn)φ₹∏杯電(diàn)工(gōng)僅占 1.21% ☆€電(diàn)磁線下(xià)遊應用(yòng)場(≈♥chǎng)景豐富,主要(yào)包括家(jiā)用(y$←​ òng)電(diàn)器(qì)、電(diàn)力設備、工(gōngβ✘)業(yè)電(diàn)機(jī)、汽車(chē)、 電(diàn)動工(g∑₩≠ōng)具等。其中,家(jiā)用(yòng)電(diàn)器•λ(qì)、電(diàn)力設備、工(gōng)業(yè)✔σγ€電(diàn)機(jī)合計(jì)占比達到(dào) 82 %,是(shì)最為(w®←&πèi) 主要(yào)的(de)下(xià)遊需求。家(jiā)電(diàn)™∏Ω®業(yè)務經過多(duō)年(nián)的(ε≈$¶de)高(gāo)速發展,已經步入穩定階段,2019 年(nián)至 今的(de★&)行(xíng)業(yè)增速基本維持在個(gè)位數(shù)。

2.2. 扁線行(xíng)業(yè)屬于藍(lán)海(hǎi)市(shì)場(chǎn&> g),目前僅四家(jiā)公司量産

目前僅四家(jiā)公司實現(xiàn)✔∏​新能(néng)源汽車(chē)用(yòng)扁線的(de)量産:精£↓α達股份、長(cháng)城(chéng)科(↕×σ↑kē)技(jì)、冠城(chéng) 大(dà)通(t <ōng)和(hé)金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)。四家(jiā)公司都(dōu)擁有(yǒu)豐富的(de)電(diàn)磁線研®∑±λ發生(shēng)産經驗,在電(diàn)>♦磁線激烈的(de) 市(shì)場(chǎng)競争中不(bù)斷做(zuò)大(d∑®¶à)做(zuò)強,屬于電(diàn)磁線領域的(de)頭部企業(yè)。

新能(néng)源扁線都(dōu)被歸類到(dào)電(diàn)磁線÷₹§↓業(yè)務當中。1)精達股份:電(diàn)磁線業(yè)務占比 68.5%, 貢獻公司主要 ∞(yào)收入;2)長(cháng)城(chéng)科(kē)技(jì):電(diàn)磁線業($σyè)務占比 98.2%,是(shì)市(shì)場(chǎng)上(shàng)最純正×£的(de)電(diàn) 磁線企業(yè);3)冠城(chéng)大(dà)通(t&φ↕€ōng):房(fáng)地(dì)産占比 55β¥∞.8%,電(diàn)磁線占比 41.2%。4↓↓β)金(jīn)杯電(diàn)工(gōng): 電(diàn↑↑♦ )磁線僅占 15.4%,電(diàn)氣裝備用(yòng)電(dià  ™n)線 38.5%,特種電(diàn)線電•☆ ™(diàn)纜 26.2%,電(diàn)力電(diàn)纜 11.8%。

行(xíng)業(yè)內(nèi)公司營收差異較大(dà),營收≤<增長(cháng)率基本保持一(yī)緻。20 年(nián)精達股份電(diàn>γ)磁線 營業(yè)收入 85.2 億,長(cháng)© ‍城(chéng)科(kē)技(jì) 61.6 億,冠城(chéng)大≠'∑(dà)通(tōng) 36.6 億,金(jīn)杯電(diàn)工(gōng) 12.÷​↑0 億。營 業(yè)增速方面,2015 年(nián)宏觀經濟出現(xià >✔n)下(xià)行(xíng)壓力,家(jiā)電(diàn)行(xín€♦←g)業(yè)整體(tǐ)下(xià)滑,電(dià $♥n)磁線營收明(míng) 顯降低(dī)。2017 年(nián)家(j♣≤ iā)電(diàn)下(xià)鄉(xiāng)政策實施,各企業(yè)電(diàn&φ)磁線營收增長(cháng)明(míng)顯。2019 增長(chán↕φg)降 低(dī)至個(gè)位數(shù),2020 年(nián)銅價上(£♣shàng)漲,營業(yè)收入明(míng)顯增長(cháng)。(報(bào)告來(lái)₩$Ω♦源:未來(lái)智庫)

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)近(jì‌®→"n)年(nián)毛利率提升顯著,其他(tā)¶®♦三家(jiā)基本保持穩定。金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)因為(wèi)高(gā<✔≈×o)附 加值的(de)高(gāo)壓特種線占比增加,近(jìβΩ∏n)幾年(nián)來(lái)毛利率不(bù)斷提升,20 年(nián)達到 ​÷$(dào) 16.58%,領 先于行(xíng)業(yè)內(nèi)其他(tā)公司。202α←λ0年(nián)精達股份電(diàn)磁線業(yè)務毛利9÷&₩.7%,長(cháng)城(chéng)科(kē)技(jì)為(wèi)7.9%, 冠ε≤γ城(chéng)大(dà)通(tōng)為(wèi) 8.3%。

加工(gōng)費(fèi)整體(tǐ)呈下<☆<★(xià)降趨勢。精達股份 2020 年(nián)電(diàn)磁線加工(gōng)費×€​(fèi)約 6 元/kg,高(gāo)于競 争對(duì)手長(cháng₹π↓)城(chéng)科(kē)技(jì)和(÷‌hé)冠城(chéng)大(dà)通(tōng),部分(fēn)原因是(sh←↓₩ì)精達股份高(gāo)加工(gōng)費(fèi)的(de)鋁線占∑¶比更高(gāo)。長(cháng) 城(chéng)科(kē)技(jì) 2020 年(niánΩ&)加工(gōng)費(fèi)為(wèi) 3.7 元/kg,冠城(ché ∞ng)大(dà)通(tōng) 19 年(nián)電(dλ iàn)磁線加工(gōng)費(fèi)約 5.&®3 元/kg。

2.3. 新能(néng)源扁線産能(néng)及出貨量:精達擴産最快(k♦βuài)

精達股份擴産速度最快(kuài),充分(fēn)享受滲£÷透率提升紅(hóng)利,預計(jì) 21 年(nián)‍→₽形成産能(néng) 1.9 萬噸/年(nián),22 年(nián)形成産能(nén‌≤♦₽g) 4.5 萬噸/年(nián)。2019 年(nián)發行(xíng)可(kě)轉債募集 7.87 億元,其中 3.3∑® 億元投向新能(néng)源産業(yè)及汽車(chē)電(diàn)機(jī)用(↔©yòng)扁平電(diàn)磁線項目,新建新能(néng)源扁線産←≥能(néng) 3 萬 噸/年(nián)。21H1 新能(néng)源>∏± 扁線出貨 2045 噸,其中 Q2 出貨約 ↓™♠1248 噸,環比提升 56%, 展望全年(nián)預計(jì)出貨超過 5000 噸↕∏,進入規模化(huà)放(fàng)量期,良率進一(yī)步提升。

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)擴産速度稍慢σ&↕ (màn),23 年(nián)達到(dào) 2 萬噸/年(nián),25 年(±→♣&nián)達到(dào) 5 萬噸/年(nián)。2021 年(nián) 7 月(yuè)公告投資 7.>π11 億元新建新能(néng)源汽車(chē)電(diàn)機(jī)專用(yòng≥δ)電(diàn)磁線産能(néng) 5 萬噸/年(nián‌☆φ♣)。21H1 新能(néng)源扁線出貨 700-800 噸,全年(nián)出貨γφ有(yǒu)望達到(dào) 2000 噸。↔σ←≠

冠城(chéng)大(dà)通(tōng)電(diàn)磁線子(zǐ)公司$§™§大(dà)通(tōng)新材已經提交了(le) IPO 申請(qǐng)材料,IPO 項"♥目包括年(nián) 産 8 萬噸漆包線綠(lǜ)色智能(né✘<ng)技(jì)術(shù)改造項目。招股說(shuō)明(míng)" ✘書(shū)顯示,2020 年(nián'Ω‍) 1-6 月(yuè)新能(néng)源αε✘€ 扁線出貨 860 噸。

長(cháng)城(chéng)科(kē)技(jì)已公告産能(n∑ ✘éng) 5.2 萬噸。IPO 項目中包含 0.7 萬噸新能(néng)源汽車(chē <>)用(yòng)特種 電(diàn)磁線項目,8 月(yuè) 26 日(rì)公告定增 1∏←‍β5 億,其中 8.3 億元用(yòng)于 4.5 萬噸新→×☆能(néng)源汽車(chē) 扁線。21H1 新能(néng)源汽車(c≤♦>©hē)用(yòng)扁線産量突破 1300 噸,并繼續保持快(>£βkuài)速增長(cháng)。

2.4. 研發及專利對(duì)比:精達和(hé)金(jīn)杯領先

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)和(hé)精達股份專利數(shù)量最π↑多(duō)。扁線技(jì)術(shù)含量高(gāo),前期投入大(dà),根據公 告資料↕♦÷顯示,截止至 2020 年(nián)金(jīn)杯↕××♥電(diàn)工(gōng)專利數(shù)量 227 個(gè),β≠≤精達股份 214 個(gè),長(cháng)城(chéng) 科(kē)技(jì) 1α★α18 個(gè),冠城(chéng)大(dà)通(tōnδ♥g) 30 個(gè)。

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)研發人↔★♣★(rén)員(yuán)數(shù)量遠(yuǎn)超同行(xíng)。截止至 2020 年(nián),金(jīn)杯電(diàn)工(gōΩ ←≈ng)研發人(rén)員(yuán) 668 人(rén)£↓,長(cháng)城(chéng)科(kē)技(jì) 106 位,精達股份 396 位,冠城∏★&(chéng)大(dà)通(tōng) 114 位。

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)、精達股份近(jìn)α©γ 三年(nián)研發費(fèi)用(yòng)投入較高(gāo☆&ε),長(cháng)城(chéng)科(k&≥ē)技(jì)研發投入增速很(hěn)快(kuài)。扁線技(jì)術(shù)含量高(gāo)★δ↑​,前期投入大(dà),早期高(gāo)強度研發投入,₩✘現(xiàn)階段充分(fēn)享受技(jì)術(shù)溢$‍₩價。

金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)研發費​<(fèi)用(yòng)高(gāo)于同行(xíng)♠£∏≈。長(cháng)城(chéng)科(kē)技(jì)、精達股份、冠城(ch φ¥®éng)大(dà)通(tōng) 20 年(nián)研發費(fèλ& i)用(yòng) 占營收比例分(fēn)别為(wèi) 2.42%、1.21%、1.18%,金↓←(jīn)杯電(diàn)工(gōng) 20 年(nián)研發費(fèi)用Ωβ>↑(yòng)占營收比例 為(wèi) 3.26%,金(jīn)杯專注于研發更★♠δ≈好(hǎo)更新的(de)技(jì)術(shù),五年Ω≥(nián)來(lái)研發費(fèi)用(yòn♠→g)/營收比例均超過 3%, 領先于同行(xíng)。

3. 銅杆加工(gōng):新能(néng)源車♦≥(chē)扁線對(duì)原材料銅杆要(yào)求高(gāo)

3.1. 無氧銅杆的(de)綜合性能(néng)更優異

部分(fēn)車(chē)企要(yào)求以無氧銅杆制(zhì)備新能(né✘$™₹ng)源汽車(chē)扁線。扁線原材料銅杆分(fēn)為(wèi)低(d≤✔ī)氧杆 和(hé)無氧杆,氧含量低(dī)于 450PPM 為(♥β¥✘wèi)低(dī)氧銅杆,氧含量低(dī)于 20PPM為(wèi)無氧銅 ¶♠杆。 二者皆應用(yòng)在電(diàn)磁線領域。

無氧銅杆的(de)韌性、加工(gōng)性、 < ∞電(diàn)阻率和(hé)外(wài)觀皆優于其他(tā)銅杆。1)普通(tōng)銅杆中往 往有(yǒu)相(xiàng)當部分(fēn)的(de)氧化¶δ(huà)銅雜(zá)質,會(huì)對&↑(duì)材料的(de)韌性産生(shēng)負面影(yǐng)響,而品質優∏™良的(de)無氧 銅杆中幾乎沒有(yǒu)雜(zá)質的(de)存在,具有(yǒu)‌↔優良的(de)韌性;2)優良的(de)無氧銅杆組織均勻、↔π¶晶 體(tǐ)粗大(dà),不(bù)但(dàn)克服了(le)↔β↔$普通(tōng)銅杆中最常見(jiàn)的(de)多(duō)孔性缺陷,還(hái)擁有♠¥×(yǒu)著(zhe)在所有(yǒu)線徑裡(lǐ)最 為(wèi)優越的↓↔‌(de)可(kě)拉性。與無氧銅杆相(xiàng)比,普通(tōng)銅杆有(yǒu)著(zh≈€​♥e)難以拉制(zhì)低(dī)于 0.5mm 以下(xià)細絲 > ±的(de)缺點,因此無氧銅杆有(yǒu)著(zhe)更優異的(de)加工(gōng)性☆₹;3)用(yòng)無氧杆制(zhì)作(zuò)的(de)扁線電(d←×​≈iàn)阻更小(xiǎo), 應用(yòn★ ™g)于電(diàn)機(jī)時(shí),發熱(rè)的(de)情況優于低(d™≥₽₹ī)氧杆。4)此外(wài),無氧銅杆的(de)外(wài)觀光(guāng¥↔•)潔,表面圓 整,沒有(yǒu)毛刺、裂紋、起皮及夾雜(zá)缺陷,±×>↔而低(dī)氧杆因為(wèi)氧含量的(de)原因,在焊接過程 中,>£&♣容易産生(shēng)飛(fēi)濺,而無氧杆卻沒有(yǒu)此類現(xiàn)象,因此,無氧γ ₽π杆更加受到(dào)扁線電(diàn)機(jī)制(zhì) 造廠(chǎng)家(jiā)∏§§的(de)歡迎。

銅杆的(de)生(shēng)産方式有(yǒu)連鑄連軋法、上(shàng)引連≈λ"鑄法、浸塗成型法和(hé)回線軋制(zhì)法。∑β£‍不(bù) 同生(shēng)産工(gōng)藝所生(shēng)産的(de)銅杆π×含氧量、外(wài)觀電(diàn)導率等有(yǒu)所不(b>¶δ↔ù)同,主流的(de)生(shēng)産工(gōng)藝為(wèi)浸 塗法和(hé)上(α↔shàng)引法。

1、浸塗成型法:銅杆含氧量 20ppm 以下(xià),銅杆圈重 3.5~10 噸。浸塗<∏€成型 利用(yòng)冷(lěng)銅杆吸熱(rè)能(néng)力,用(yòng)ε≥一(yī)根較細冷(lěng)純銅芯杆(或稱種子(π✔←×zǐ)杆),垂直通(tōng)過一(yī)隻能(nén∞< g)保 持一(yī)定液位高(gāo)低(dī)銅水(shuǐ)池,使銅水(≈ε∞shuǐ)與該移動種子(zǐ)杆表面銅熔合在一(yī)起,并逐步凝固 結合成較粗鑄造狀态銅杆,然後→Ω$經冷(lěng)卻、熱(rè)軋、冷(lěng)卻、繞制(zhì)成圈,整個(gè)過★♠程封閉、 有(yǒu)惰性氣體(tǐ)保護下(xià↕ε)進行(xíng)。

2、上(shàng)引冷(lěng)軋法:銅杆含氧量 10ppm 以下(xià),銅杆圈重 2 噸。它是(shì)利用(yòng)一☆ (yī)種管 式銅套(即石墨結晶器(qì))其下(‍§xià)端伸入并浸沒在熔化(huà)銅液面下(xià→¶↓),上(shàng)端與真空(kōng)泵連通(tōng), 開(kāi)始時(shí)将結晶器( ♥​qì)內(nèi)空(kōng)氣抽出,真£≥☆空(kōng)作(zuò)用(yòng)下(xià)∑★♠,使管內(nèi)産生(shēng)負壓,銅液虹吸引向上(sh∞π←àng),并 在引升器(qì)附近(jìn)∞±$很(hěn)快(kuài)凝固成光(guāng)亮(liàng)鑄錠。

兩種生(shēng)産工(gōng)藝各有(yǒu)優劣。 ₹ ↕上(shàng)引冷(lěng)軋法設備投資小(xiǎo),廠(chǎng)房☆€&(fáng)布置靈活,可(kě)在同一(yī)γ∏← 機(jī)器(qì)上(shàng)生(shēng)産不απ(bù)同規格、品種的(de)銅材,但(dàn)難以實現(xiàn)規模化(¥εhuà),适合小(xiǎo)型企業(yè);浸塗成型 法生(shēng)産效率高(gāo),σ∞過程機(jī)械化(huà),适合大(dà)型企業(yè)規模生(shēn"ε↓g)産。

3.2. 自(zì)制(zhì)銅杆有(yǒu)成本優勢

富通(tōng)昭和(hé)線纜杭州有(yǒu)限公司是(shì)重要(yào¶↔)的(de)無氧銅杆生(shēng)産商之一(yī),公司成立于 2011 年(nián),目前富通(tōng)集團股份有(yǒu)限公司♥←持股 51%,昭和(hé)電(diàn)線電(diàn)纜系統®"株式會(huì)社持股 49%。 采用(&±γyòng)浸塗法生(shēng)産各種規模的(de)無氧銅杆。

自(zì)制(zhì)無氧銅杆節約成本。國(guó)內(nèi)扁線生(shēng)産商大(dà)部分(fēn)外(wài)購(gòu)無≠≠ 氧銅杆,少(shǎo)部分(fēn)自(zì)制(zhì)。 常規無氧銅杆的(de)采購(✘‌gòu)成本與電(diàn)解銅的(de)價格差異在 9≠γ00 元左右,而新能(néng)源車(c≠¶÷¶hē)使用(yòng)的(de) 無氧銅杆要¥γ₹(yào)求更高(gāo),價格差異更大(dà)。而采用(yòng)上(shànδ≥©→g)引法生(shēng)産無氧銅杆的(de)加工(gōng)費(fèi)在 §β500 元左右,自(zì)制(zhì)無氧銅杆有(yǒu)利于降低(dī)成本。

3.3. 自(zì)制(zhì)銅杆能(néng)實現(x↔÷↕iàn)廢銅再利用(yòng),進一(yī)步降低(dī)成本 漆包線生(sh↕$ēng)産過程中,不(bù)可(kě)避免的(d₹"©♦e)存在部分(fēn)廢品,自(zì)制(zhì)銅杆有(yǒu)助于實現(xiàn)廢銅∏±÷↓再 利用(yòng),進一(yī)步降低(dī)成本。在上(shàng)引法生(shēng)産程序​©∞λ中增加精煉工(gōng)序,利用(yòng)上(shàng)引法工(gōng)頻•€<(pín)爐 溶煉生(shēng)産過程中産生(shēnΩ≈&g)的(de)廢銅線,一(yī)樣可(kě)以生(shēng)産出優‍↓₽質銅杆,品質上(shàng)也(yě)能(néng)∑α×®達到(dào)下(xià)遊 對(duì)電(diàn)阻率的(de)需求。當電(di÷β​àn)解銅與廢銅價差漲至一(yī)定程度時(≥Ω ∏shí),利用(yòng)廢銅重新制(zhì)&↔♥杆的(de)成 本優勢将體(tǐ)現(xiàn),下(xià)圖ε≠™顯示的(de)是(shì)不(bù)含稅的(de)價差,可(®< ♦kě)以看(kàn)到(dào)随著(zhe)銅價✔α₩©的(de)攀升,電(diàn)解銅 與廢銅價差體(tǐ)現(xiàn)出廢銅再利♦β→ε用(yòng)優勢明(míng)顯。

4. 銅扁線加工(gōng):拉絲、擠壓、精軋三條技(jì)術(shù)路(lù)線

新能(néng)源汽車(chē)扁銅線制(zhì)作(zuλ✘$ò)方法有(yǒu)三種:連續擠壓、拉絲成形、精軋成形。扁銅 線尺寸的(de)加工(gōng)要(yào)求寬高(gāo)比大(dà) ≥ ♠,尺寸要(yào)求精度高(gāo)。目前的(de)主流工(gōng)藝路(lù)線為(wèi)拉±α£↕絲成形、 精軋成形。

4.1. 連續擠壓:生(shēng)産效率低↓♥≤(dī),應用(yòng)較少(shǎo)

連續擠壓技(jì)術(shù)的(de)®↔​λ工(gōng)作(zuò)原理(lǐ):模腔位于擠壓輪側面,坯料在旋轉擠壓輪的(de)帶動 下(xià)進入擠壓πα¶腔內(nèi),在輪槽摩擦力的(de)作(zuò)用£¥±→(yòng)下(xià),坯料溫度升高(gāo)壓力加大(d×™αà),達到(dào)一(yī)定值 後便從(cóng)模孔中擠出,¥☆形成産品。

銅扁線連續擠壓工(gōng)作(zuò)流程:↔↔‍一(yī)根上(shàng)引法生(shēng)産的(de)無氧銅杆,在表面清潔"≥的(de)條件(jiàn) 下(xià),由γ→£₹坯料放(fàng)線盤放(fàng)出,經過矯直∞§♥α後直接送入連續擠壓機(jī)。坯料進入擠壓輪輪槽 時(shí),在槽壁的(de)摩擦<↓力作(zuò)用(yòng)下(xià)✔'↓₩被曳引到(dào)由擠壓輪和(hé)模腔形成的(de)擠壓腔內(nèi),由于擋料 塊阻止了(✘× ™le)銅杆繼續前進,在摩擦力産生(shēn≤₽$πg)的(de)高(gāo)壓和(hé)高(gāo)溫作(zu←Ω©ò)用(yòng)下(xià),金(jīn)屬通(tōng)過模口擠出 形成銅扁線型γγ 材。通(tōng)過擠壓機(jī)後擠壓成銅扁線産品,但(dàn)此時(shí)溫度較高(gāo£‍↓&),所以在擠 壓機(jī)的(de)産品出口處有(yǒ₽♥✘↕u)防氧化(huà)裝置和(hé)冷(lěnγ★¶<g)卻系統。最後經由計(jì)米、塗油和(hé)擺臂等裝置 由收排線機(jī)收→∞₩卷成盤。

連續擠壓技(jì)術(shù)的(de)優點:

1)采用(yòng)連續擠壓生(shēng)産銅扁線, 銅坯料¶↑在擠壓模口前 的(de)溫度可(kě)達 600☆↓α℃以上(shàng),壓力高(gāo)達 1000MPa 以上(shàng),而且為(wèi)©♠≠<三相(xiàng)壓應力。在這(zhè)種 高(gāo)溫、高(gāo)壓條♦€★件(jiàn)下(xià),銅坯料的(de)原始內(nèi)部缺陷,如(rú)β™•氣孔等可(kě)以在連續擠壓過程中消失 除。

2)由于連續擠壓銅扁線僅需一(yī)道(dào)工(gōng)序即可('∏kě)将銅盤條直接擠壓成銅扁線成品, 使得(de)銅扁線表面不₽≥​(bù)會(huì)産生(shēng)毛刺等表面缺陷,銅扁線具有(yǒu)良好(hǎo)的(de)$‍表面質量。

3)由于 采用(yòng)單一(yī)的(de)坯料,僅需要(yào)簡單更換模具就(jiù)可£♣(kě)以生(shēng)産各種規格的(de)銅扁線産品,且不(bù) 需要(yào)退貨 ∞↔>,因此生(shēng)産周期非常短(duǎn'<'),可(kě)實現(xiàn)當天交貨,而不(bù)需要(yào)庫存和(hé)準備各種>÷物(wù)資 格的(de)坯料,大(dà)大(dà)縮短(duǎn)了(✘∏le)生(shēng)産周期,減少(shǎo)‌↔₽資金(jīn)的(de)占用(yòng),提高(gā≥ o)了(le)材料利用(yòng)率和(hé)成品率, 特别适合于多(duō)品種♠↑ ε、小(xiǎo)批量的(de)銅扁線的(de)生(shē£♣£ng)産。

4)模具材料和(hé)結構可(kě)保證産品具有(yǒu) 較高(gā≤₹×±o)的(de)尺寸精度,不(bù)僅可(kě)以達到(dào)國(guó)家(Ωβjiā)标準的(de)要(yào)求,而且保證了(le)同批産品× 具有(yǒu)相(xiàng)同 的(de)尺寸。

5)整條生(shēng)産線采用(yòng)的(de)是(shì)先進計π$(jì)算(suàn)機(jī)控制(zhì)系統,生(shēng)産過程可φφ•(kě)自(zì)動監測和(hé)運行(xí↑∞δng), 實現(xiàn)了(le)自(zì'≤)動化(huà)生(shēng)産,降低(dī)了(le)操作(zuò)↕ε‍工(gōng)人(rén)的(de)勞動強度。連續擠壓工(gōng)藝因生(shēng)産效率低(dī),目前并未廣泛應用(yòng≠₹♦)于新能(néng)源車(chē)扁線領域。(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫)

4.2. 拉絲成形: 主流工(gōng)藝路(lù¥δ ∑)線,生(shēng)産精度依賴于模具

拉絲成形工(gōng)藝原理(lǐ):拉絲工(gōng)藝是(shì)一(yī)種金↔♦€(jīn)屬壓力加工(gōng)過程,在外(wài)力作(π©zuò)用(yòng)下(xià)使金(jīn) 屬強行≥€∑★(xíng)通(tōng)過模具,金(jīn)屬發生(shēng)塑性變形,δ✔φ≥橫截面積被壓縮、長(cháng)度增加,并獲得(de÷Ω)所要(yào)求 的(de)橫截面形狀和(hé)尺寸的(de)加工(gōng)方​↕法。

拉絲工(gōng)藝流程:1)穿線:将導↑×ε&線從(cóng)卷線盤放(fàng)出,依次穿過放(fàng)線架、各級拉絲 模具、退火(huǒ±♥♣♥)設備、收線鐵(tiě)軸。穿拉絲模具時(shí)用(yò←×ng)配套設備将導線打磨,使線徑變小(xiǎo)‍€易 于穿過拉絲機(jī)各級模孔。2)拉絲:指将線胚通(tōng)過多(du¥γ©∞ō)級模孔,在一(yī)定壓力作(zuò)用(yòng)下(xià),™↑ 發生(shēng)塑性變形,使截面變小(x™★‍✘iǎo)而長(cháng)度增加的(de)過程,由拉絲機(jī)塔輪軸帶動逐級拉拔。 拉絲過程π✘↔>中拉絲液起潤滑、冷(lěng)卻和(hé)清洗作(zuò)✔∞★π用(yòng)。3)拉絲後須進行(xíng)連續退火(huǒ),使在冷(lěng) 拉過程∞☆♥中因晶格變化(huà)而變硬的(de)導線經一(yī)定溫度&≥✘加熱(rè),消除內(nèi)部應力及缺陷,提高(gāo) ≈γ延伸率,使之恢複到(dào)拉絲前的(de)物(wù)理(lǐ)及機(j✘ Ω₩ī)械性能(néng),有(yǒu)利于後續工(gōng)序的(de)進行(xíng)。4)收∞‍≈₹線、 檢驗:将各線徑規格的(de)導線定尺複繞于收線鐵(tiě)盤上(shàn↕±Ωg),作(zuò)為(wèi)漆包規格線或拉絲過程 線,每軸規格線全檢外β£γ(wài)觀、尺寸,過程線另檢伸長(chánεεg)率。

拉絲工(gōng)藝的(de)的(de)優點:1)拉制(&≥∏zhì)可(kě)以得(de)到(dào)尺寸精确、表面光(g≠≈&↔uāng)潔及斷面形狀複雜(zá)的(de) 制(zhì)品。2)拉制(zhì)品✘™φ的(de)生(shēng)産長(cháng)度可(kě)∏α>以很(hěn)長(cháng),直徑可(kě)以很(hěn)>π小(xiǎo),并且在整個(gè)長(cháng)度上(shàng)斷面完£σββ 全一(yī)緻。3)拉制(zhì)能(néng)提高(gāo)®↓産品的(de)機(jī)械性能(néng)。

4.3. 精軋成形:設備昂貴,不(bù)依賴模具,生(shēng)産精度☆♦α'高(gāo)

精軋機(jī)的(de)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ):φ§電(diàn)機(jī)提供動能(néng),液壓傳動系統改變力矩和(hé)動力,通(t✘πōng)過軋 輥和(hé)行(xíng)程運動來(lái)對(duì)工(gōng)"​件(jiàn)進行(xíng)重複的(de)壓軋,最終達到(dào)所需要(yào)的(de)尺♥γ寸和(hé)形狀。軋機(jī)廣 泛應用∑↓ε(yòng)于鋼鐵(tiě)、有(yǒu)色等行(xín→₹g)業(yè)。

精軋機(jī)的(de)優勢:先進的(de)精軋工(gōng)藝具有(yǒu)提升傳統≥≈拉絲和(hé)擠壓兩種工(gōng)藝的(de)優點, 克服兩種傳統工(g♥¶ōng)藝的(de)不(bù)足。精軋機(jī)生(shēng)産的(de)裸線♣₽♣§完全可(kě)以做(zuò)到(dào):1)裸線通(tōng)過軋輥軋 制(zhì)而成,外(♣ <φwài)觀質量可(kě)以達到(dào)鏡面;2)導體(tǐ)金(jīn)相(xi∏&àng)組織結構均勻,導電(diàn)率優于國(guó)标, 機(jī)械性能(néng)良好§₽₩(hǎo);3)裸線尺寸根據設定偏差自(zì) ε←×動調節,尺寸精确控制(zhì)在±0.01mm 以 內(nèi),具有(y​←ǒu)記憶和(hé)鎖定功能(néng),ε←批次間(jiān)不(bù)存在産品尺寸影(y∏↓±βǐng)響電(diàn)阻平衡,不(bù)依賴模具,适 用(yòng)範圍廣;4)生(sh<∏ēng)産過程運行(xíng)平穩、噪音(yīn)低(dī)、振動小(x↕β≤iǎo)、生(shēng)産效率高(gāo)、設備能(néng)耗低(dī✔∞)、 自(zì)動化(huà)程度高(gāo);使用(yòng)該設備生(shēng)☆γ↓産的(de)産品質量完全能(néng)滿足高(gāo)檔電(¥↓α↑diàn)磁線質量要(yào)求。

4.4. 三種工(gōng)藝對(duì)比:拉絲為(wèi)主流但(d≈÷ $àn)依賴模具,精軋設備昂貴但(dàn)性能(néng)更優

連續擠壓法和(hé)拉絲法依靠模具成型,模具的(de)尺寸均一(yī)性對(duì≥π★↑)扁線繞組 電(diàn)阻有(yǒu)著(zhe)ε✔極大(dà)影(yǐng)響,從(cóng)而影(yǐng)響扁線性能(néng),₹ γ♦模具存在磨損必須定期更換。連續擠壓 法和(hé)拉絲法有(yǒu)一(yī)♠$個(gè)共同的(de)特點:型都(dōu)是(shì)通(tōng)過模具來(l →₹ái)保障的(de)。連續擠壓法區(qū)别 拉絲法的(de)地(dì)方為∞• ‍(wèi)模具的(de)工(gōng)作(zuò)溫度¶Ω 在 450~550℃之間(jiān),無法用(yòng)聚晶模(人(rén)工(gō©±ng)鑽石模) 來(lái)進行(xíng)生(shē÷★< ng)産。由于不(bù)能(néng)用(yòng)聚晶材質作(zuò)為(wèi)擠♣±‍ 壓模具,每一(yī)個(gè)擠壓模具的(de)生(shēng♥€€)産重量都(dōu) 不(bù)會(huì)超過 < ∞58 噸(拉絲法聚晶模壽命一(yī)般在 80-100 噸)。

扁線定制(zhì)化(huà)程度高(gāo),對(duì)模具叠代速度要(₽✘<yào)求高(gāo)。扁線因有(yǒu)長(cháng)寬兩個(gè)尺寸維度,具備高(gāo)度定制(zh¶♠ì)化(huà)特性,而圓線僅有(yǒu)半徑一(yī)個(gè)參π★數(shù),标準化(huà)程度更高(gāo)。拉絲模§σ¶具是(shì) 拉絲機(jī)的(de)核心零部件(jiàn)且必須定期更♣'✘'換,保證不(bù)同批次模具的(de)一(yī)緻✘∑≤性是(shì)保證産品質 量的(de)關鍵,↕¥自(zì)産模具有(yǒu)利于提高(gāo)産品質量。精達股份模具子(zǐ)公司聚芯智造→¥δ成立于 08 年(nián),已申請(qǐng)新三闆挂牌,是(shì)公司的(de)核心資産,®™主要(yào)為(wèi)內(nèi)部配套模具,保證¥•±>公司 産品質量穩定,也(yě)有(yǒu)部分(fēn)模具産品出口。目前 '♣公司持股 84.51%,員(yuán)工(gōng)持股平台持 股 15.49%,已實現₹≤σ(xiàn)核心管理(lǐ)層綁定。金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)也(yě)有✔ε↑(yǒu)模具加工(gōng)中心,實現(xiàn)模具自(zì)制(zhì)。

模具使用(yòng)過程中存在磨損,導體(tǐ)尺寸不(b×>Ωù)一(yī)緻會(huì)對(duì)繞組的(de)電(diàn)阻平衡造成影(yǐng)響, " ₽↑模具必須定期更換,且模具一(yī)緻性要(yào)求高(gāo)。雖然聚晶模具表面硬度高(gāo),但(dàn)在長(cháng)期 的(de)使用(yγ♦©Ωòng)過程中模具依舊(jiù)存在磨損,模具的(de)孔徑尺寸會(huì)緩慢(màn)變大(dΩ®à),造成導體(tǐ)尺寸變 化(huà),進而影(yǐng)響導體(tǐ)電(d "©iàn)阻。車(chē)用(yòng)電(diàn)機(jī)對(duì→$¥≠)扁線的(de)每米電(diàn)阻差異率要(yào)求較高(♣β₹gāo),進而對(duì)模 具精度要(yào)求←§✘更高(gāo)。

精軋成形不(bù)依賴模具,銅扁線尺寸精度較高(g∞≥'Ωāo)。精軋法進行(xíng)導體(tǐ)加工≤& ↓(gōng),尺寸控 制(zhì)是(shì)一(yī)個(gè)離(lí)散量,不(bù)是(λ✔ ¶shì)使用(yòng)模具成型時(shí)的(de)趨勢量。軋制(zhì‍¥)成型過程是(shì)尺寸反饋給計(jì) 算(suàn)單元,ε‍β傳動機(jī)構調整軋輥間(jiān)距糾正尺寸,尺寸在一(yī)個(gè)很(≥β hěn)小(xiǎo)的(de)範圍內(nèi)變£≤化(huà),結合 SPC 等控制(zhì)方法,繞組扁線的(de)導體(>£$tǐ)尺寸精度提高(gāo)。

精軋機(jī)的(de)設備成本遠(yuǎn)高(gāo)于拉絲機(jī),目前隻有(yǒu)金(₩‌λjīn)杯電(diàn)工(gōng)以精軋的(de)技(jì)術(sδ£♦hù)路(lù)線為(wèi)主。金(jīn)杯電(diàn)工(gōng)精軋機(jī)來(lái)≠™®‌自(zì)于 REDEX group,REDEX是(shì)法國(guó)€±♥知(zhī)名的(de)設備供應商,在扁 線精軋機(jī≈→≈‍)領域處于行(xíng)業(yè)領導者的(de)地(d® εβì)位。采購(gòu)國(guó)外(wài)設備時(shí<≠)間(jiān)周期較長(cháng),擴産速度較 慢(màn)。

5. 絕緣塗覆:電(diàn)磁線核心工(gōng)←•藝,各家(jiā)技(jì)術(shù)積累集中體(tǐ)現(xiàn)

5.1. 絕緣材料簡介:車(chē)規級對(duì)耐熱(rè)性能(néng)要(yào)求₽✘₹÷高(gāo)

絕緣膜性能(néng)優劣對(duì)扁線性能(néng)有(yǒu♦™&©)決定性影(yǐng)響。漆包扁線由裸導線和(hé)包覆在其外(wài) 的(de)絕緣漆膜兩部分(fēn)組成,<®通(tōng)過塗線後繞成線圈再浸塗粘結樹(shù)脂使各匝導線粘✔'↕結在 一(yī)起,絕緣漆性能(néng)的(de©©)優劣、工(gōng)藝裕度的(de)大(dà)小(xiǎo)和(hé)質量的(de)穩€<定都(dōu)會(huì)影(yǐng)響扁線的(de)性能(néng)。

電(diàn)動汽車(chē)驅動電(diàn)機(jī)用(yòng)絕緣材料和(h<λ é)絕緣系統提出了(le)更高(gāo)的(de)要(yào)求:1)應具有(yǒu)優異 的(de)耐電(diàn)暈性能(néng)(因存在高(gāo)頻(←↑₹λpín)脈沖電(diàn)壓、電(diàn)暈腐蝕)、2)優異的(de)電♣∏↔(diàn)氣絕緣性能(néng)(因 額定電(diàn)•¶壓較民(mín)用(yòng)電(diàn)壓 220V有(yǒu)所提升Ω& ε)、3)優異的(de)機(jī)械性能(néng)尤其是¥₩≤(shì)高(gāo)粘結強度(因 存在強振動)、4)高(gāo)的(de)耐熱(rè)性(設計 ≤(jì)的(de)耐熱(rè)等級為(wèi)≥180)、5)高♣±(gāo)導熱(rè)(功率密度 大(dà),電(d♥ αiàn)機(jī)發熱(rè)嚴重)、6)耐 ATF 油或水(shuǐ)(采用(yòng)內(δ™≈nèi)油冷(lěng)及水(shuǐ)冷(lě§φ↔ ng)散熱(rè)冷(lěng)卻技(jì)術(shù))、7) 無鹵阻燃(降低(λ♥dī)著(zhe)火(huǒ)危險性)、8)耐高(gāo)低(dī)溫沖擊(适應氣溫變化×​ (huà))等。

車(chē)規級新能(néng)源汽車(chē)用(yòng)扁線對(duì)耐熱(rè¶±)性要(yào)求高(gāo),主要(yào)采用(yòng)耐溫≥180℃的(de)聚酯亞 胺漆包線漆、聚酰δ♥≥胺酰亞胺漆包線漆、聚酰亞胺漆包線漆這(zhè)三種耐高(gāo)溫絕緣材料 ¶®↓進行(xíng)漆包。

聚酯亞胺漆具有(yǒu)較好(hǎo)的(de) ↑£®電(diàn)氣性能(néng)和(hé)機(jī)械強度,且耐熱(rè)沖擊σ  ♥和(hé)耐軟化(huà)擊穿。在 180 級及以上(shàng)複合塗層¶β♦漆包線制(zhì)造中作(zuò)為(wèi)底漆塗層的(de)主要(yào)材料,在高(‌←gāo)附著(zhe)和(hé)耐氟 利昂的(de)家(jiā)用(yòng)電(≈₹diàn)器(qì)中得(de)到(dào)廣泛應用(yòng)™∏©&。

聚酰胺酰亞胺漆耐熱(rè)性高(gāo),不(bù)僅漆膜×∑"←硬度和(hé)非軟化(huà)性很(hěn)大(dà),并且對(du↑¶→♠ì)導體(tǐ)粘合 力較高(gāo),最先得(de)到(dào¶₹£)産業(yè)化(huà),可(kě)在 210℃下(xià)長(cháng)期使用(yòng$>¥)。用(yòng)于耐高(gāo)溫電(diàn)機(jī)電(∞α​diàn)氣電(diàn)子(zǐ)元 件(jiàn)的(de)線圈繞組,被用(yòng)作(zu≤₽ò)電(diàn)磁線的(de)絕緣塗層。

聚酰亞胺漆耐熱(rè)性能(néng)優異,同時(sh↓ε¶í)能(néng)夠耐老(lǎo)化(huà),耐高(gāo)壓電(dià₹¥£n)擊穿等。其主要(yào)運用(yòng) 于絕緣漆覆包電(diàn)磁線,©₹'或作(zuò)為(wèi)耐高(gāo)溫塗料應用(yòng)于電(diàn)氣行(xíng)業(≠εyè)、航空(kōng)航天、石油管道(dào) 等。

5.2. 塗覆精度依賴模具,将原有(yǒu)卧式塗覆設備改造成扁線↑♥₹♦立式塗覆設備難度大(dà)

絕緣塗覆設備廠(chǎng)商主要(yào)有(yǒu)三家≤×™(jiā):無錫蘇意電(diàn)工(gōng)設備有(yǒu)限公司,無錫巨一(yī)同創 科(kē)Ωγ₹ 技(jì)有(yǒu)限公司,無錫市(shì)梅達電(diàn)工(gōng)機(jī ♥)械有(yǒu)限有(yǒu)限公司。

将原有(yǒu)卧式塗覆設備改造成扁線塗覆設備難度大(dà),都(dōu)采用(y£•↑‍òng)新購(gòu)設備方式擴産。塗覆設備可(kě)大(dà)緻分(fēn)為(wèi)兩種,卧式塗覆設備和(hé)立式γ​∞☆塗覆設備,其中扁線塗覆主要(yào)以 立式塗覆設備為(wèi)主,在對(duì¶∏$)漆膜均勻度要(yào)求不(bù)高(g★≥↕ āo)的(de)非車(chē)規級電(diàn)磁線中,以卧式塗覆 設備為(wè​✔i)主。主要(yào)原因是(shì)卧式設備中,絕緣± β♥漆由于自(zì)身(shēn)重力會(huì)向下(xi→φβà)流動,影(yǐng)響漆膜 均勻性。卧式↕₹&↑塗覆設備的(de)優點是(shì)生(shēng>♦" )産能(néng)耗更低(dī)、設備成本更低(dī),在對(duì)漆膜均勻度 要(yào)求§δ不(bù)高(gāo)的(de)非車(chē)規級¶≠電(diàn)磁線中應用(yòng)廣泛。

目前繞組扁線塗覆絕緣漆工(gōng)藝有≈δ‌>(yǒu)兩種方法,其中新能(néng)源汽車(chē)用(yòng)扁線基本采用(yò₽♦≥γng) 模具法:

毛氈法:利用(yòng)羊毛氈的(de)虹吸現(xiàn)象将漆液塗覆在扁導體(tǐ)表面。新能( §néng)源汽車(chē)電(diàn)磁 裝置受到(dào)高(gāo)頻(p≥‍ ín)和(hé)車(chē)載體(tǐ)積的(de)影(yǐng)響,寬高(gāo)比更大(π≈dà)。将絕緣塗層和(hé)載流導體(t ©®ǐ)很(hěn)好(hǎo)的(de)結 合到(dào)一(yī)$>♠起,并使 R 角漆膜厚度均勻一(yī)緻,提高(gα∏€āo)繞組線的(de) BDV(BreakdownVoltage) 值,達到(dào)繞組線絕緣層&≤×具有(yǒu)很(hěn)均勻的(de)介電(diàn)性能™≥(néng)。

模具法:可(kě)以提高(gāo)漆液粘度,使漆液盡快(kuài)從(cón♣™σg)液體(tǐ)狀态蒸發掉溶劑進入黏流态, 進一(yī)步快(kuài)速加溫(320~360℃)♠λ進入玻璃态,絕緣層快(kuài)速完成了γ$(le)交聯固化(huà),減少(shǎo)從(cóng)液 态到(dào)黏流态的(de)£​流平時(shí)間(jiān),抑制(zhì) r 角處絕緣漆受液體(tǐ)表面張力影(yǐn>≤g)響的(de)流平,從(cóng)而達 到(dào)使絕緣層分(fēn)布均勻體(tǐ)現(xi ‌∑✔àn)最好(hǎo)的(de)介電(diàn)性能(néng)。

R 角的(de)存在使得(de)扁線的(de)塗覆難度更高(π×gāo)。漆包圓線上(shàng)漆時(shí),漆✔₽ 液經過模具塗覆 到(dào)圓形截面的(de)導體(t✔↕★∏ǐ)上(shàng)是(shì)兩個(gè)$™同心圓,圓線的(de)上(shàng)漆時(shí)液體(tǐ)©‌表面張力均勻,隻需保障 圓線的(de)導體≈→←(tǐ)圓度,漆包圓線的(de)絕緣層就(jiù)非常均勻。扁線的(de)塗漆過程中 ®→∏受其矩形截 面及漆液表面張力影(yǐng)響,漆液在液體(tǐ)濕潤性作(zuπ>ò)用(yòng)下(xià),在 r 角和(hé)直 ♣'線段相(xiàng)切位置的(de) 漆液更容易被直線面拉走,形成不(bù)均勻•φ的(de)漆膜,造成 r 角部分(fēn)塗™>​覆絕緣漆困難,使 漆膜的(de)介電(diàn)性能(néng)出現(xiàn)薄弱​"點。

漆模具主要(yào)由兩部分(fēn)構成,塗漆區(qū)和(h∑✘é)定位區(qū)。在塗漆區(qū)鑲有(yǒu)用(yòng)耐磨材料制(zhì)成 的(de)♦Ω 模芯,在模芯的(de)內(nèi)形結構中又₹​(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)縮減區(γ qū)和(hé)定量區(qū)。縮減區(qū)←☆的(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)去(qù∞ →λ)除多(duō) 餘的(de)漆液,定量區(qū)的(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)₹€∑控制(zhì)每道(dào)塗漆的(de)挂漆量,以滿足塗漆工(gōng)藝要(φ↕≈yào)求。塗漆 模具定位區(qū)的(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)保證塗漆模具βα軸心與導線同軸,避免偏心和(hé)塗漆不(bù)均,同γπ<✔時(shí) 使回漆遠(yuǎn)離(lí)模架,避免漆液溢流到(dào)模具上(shàn&>g)部,影(yǐng)響塗漆質量。

5.3. 偏心度:各家(jiā)技(jì)≠★✘€術(shù)積累的(de)體(tǐ)現(x∞&iàn)

偏心度是(shì)漆包線的(de)關鍵指标,對(duì)漆包線各方面性能(néng)都(dα↕Ω£ōu)會(huì)有(yǒu)影(yǐng)響,也(yě)是( φshì)各家(jiā)技(jì) 術(shù)積累的(d↔£♠δe)體(tǐ)現(xiàn)。漆膜分(fēn)布的(de)不(bù)均勻性常以偏心度來(lái)表示,其值即為(w𥥕èi)垂直于圓導體(tǐ) 某一(yī)截面上(shàng)的(de)☆☆λ¶最大(dà)漆膜厚度與最小(xiǎo)漆膜厚度之比。一(yī)般的(de)檢測方式取漆包線任意¶↕ N 個(gè)點,測量每個(gè)點的(de)絕緣層厚度,偏心度=絕緣厚度最大(d♣®à)值/絕緣厚度最小(xiǎo)值。

漆膜偏心度過大(dà)對(duì)電(dπδλiàn)氣性能(néng)有(yǒu)影(yǐng)響,導♦π∞♣緻擊穿電(diàn)壓值分(fēn)散性大(dà)。漆包線擊穿 電(diàn)壓是(shì)漆包線在工(gōng)作(zuò)條件(jiàn)← 下(xià)經受電(diàn)壓負荷的(de)能∏•✘(néng)力。漆包線漆膜的(de)特性及漆膜厚度 和(hé)擊穿電(diàn)壓的(de)關∏©¥系是(shì):V∝t,其中:V為(wèi)擊穿電(diàn)壓值,t 為 ★(wèi)漆包線漆膜厚度,擊穿 電(diàn)壓測試是(↓φγ≠shì)先将漆包線扭絞制(zhì)樣然後測試電(diàn)壓值,如(rú)果漆包線漆膜偏心,同一(∞✔γyī)截 面上(shàng)四周漆膜厚度不(bù)均勻,當漆包線漆膜較薄面絞合在一(yī£φ)起,這(zhè)時(shí)雖然漆膜達到(dào)一(yī)定的(de)♣∑厚度,但(dàn)在此處的(de)絕緣容易被擊穿,反之則擊穿電(di∞£☆àn)壓值很(hěn)高(gāo)。因此,漆包線 漆膜偏心度大(d< à)給漆包線耐壓性帶來(lái)了(le)較為(wèi)明(míng)顯的(dγ↔εe)影(yǐng)響,導緻了(le)漆包線擊穿電(diàn)壓值 分(fēn)散性大(dà)。♦♠

漆膜偏心度過大(dà)對(duì)漆膜連續® ∑性影(yǐng)響。漆膜連續性檢測方法是(shì)測量一(yī)定長(cháng)度下(xià) 漆包'π'線漆膜的(de)針孔數(shù)。影(yǐng)響漆包線絕緣連續性的(de)因素較多$→∞(duō),漆膜偏心是(shì)其中之一(yī), 漆包線漆膜偏心導緻漆包線絕緣層γ←厚薄不(bù)均。當塗漆不(bù)均勻,特别是(shì)第一(yī)道(dào)漆↓÷ε膜 塗得(de)太薄處易使導體(tǐ)氧化(huà),影(yǐng)響漆膜附著(zhe)性,太§'厚處又(yòu)會(huì)使漆膜內(nè©Ωi)部的(de)溶劑揮發 不(bù)充分(fēn),交聯度差,漆膜的(de)彈₩×‍<性差和(hé)附著(zhe)性能(néng)下(xià)降,易造成脫漆現(≠₩‍xiàn)象而影(yǐng)響漆膜 連續性産生(shēng)針孔。

漆膜偏心度對(duì)漆包線機(jī)械性能(néng)的(de)影™®(yǐng)響。漆包線漆膜的(de)耐刮性能(néng)反≥₹ 映的(de)是(shì)漆膜 抗機(jī)械刮傷的(de)強度,當漆膜塗覆不(b↓×↓φù)均時(shí),在漆膜薄的(de)地(dì)方易産生(shēng)銅線<←♦的(de)氧化(huà),而 氧化(huà)層使漆膜的(de)附著(zhe)力大(dà)大(d€ ©×à)下(xià)降,這(zhè)樣漆包線在做(zuò)耐♣ 刮試驗的(de)時(shí)候,漆膜會(huì)被刮 針成塊地(dì)撕破、帶走,而形成短(duǎ≥‌εn)路(lù),造成較低(dī)的(de)耐刮數(shù)據;在漆膜較厚的(de)地(dì)方,如♣♦(rú) 上(shàng)述又(yòu)會(huì)因漆膜的(de)彈性差和÷±$(hé)附著(zhe)性能(néng)下(xià)降而影(yǐng)φ£γ'響漆膜的(de)耐刮性。漆包線漆膜偏心 度大(↕♠∑dà)對(duì)漆包線耐刮性能(néng)影(yǐng✔<∏‌)響尤為(wèi)明(míng)顯的(de)是(shì)漆包線♣α≥三個(gè)面(漆包圓線每次旋轉 120°,共✘Ω旋轉兩次)的(de)往複刮漆次數(shù)相(xiàng)差很(hěn>♥±)大(dà)。

偏心度過高(gāo)導緻絕緣性能(néng)不(bù)達标,若通(γ‍tōng)過提高(gāo)漆膜厚度改善絕緣性能(néng)會(huì)犧牲 ₩✔™→槽滿率,如(rú)何平衡槽滿率與絕緣性能(néng)是(shì)各家(jiā)的γ≠•(de)工(gōng)藝 knowhow。通(tōng)過漆膜厚度對(duì) 槽滿率影(yǐng)響的(de)敏感度分(fēn)析,當單€¶<邊漆膜厚度由 0.08mm 增加至 0.16mm 時(shí),槽♣α↕滿 率将由 70%降低(dī)至 66.3%。槽滿率是(shì)電(∞β€αdiàn)機(jī)的(de)關鍵性指标,将影(yǐng)響電(diàφλn)機(jī)轉換效率、 散熱(rè)效果、功率♣£♦∞密度等。

5.4. R 角變小(xiǎo),提升槽滿率≤₩₩↔,對(duì)塗覆要(yào)求更高(gāo)

降低(dī) R角弧度也(yě)有(yǒu)助于增加槽滿率。槽滿率是(shì)電(diàn)機(jī)企業(yè)孜孜不(bù)倦的(d‍₽♥e)追求目标, 根據測算(suàn),當 R 角由 0.8mm ∏☆±≤降低(dī)至 0.3mm 時(shí),槽滿率提升 0.‌♦'9%。

降低(dī) R 角同時(shí)對(duì)扁導線的(de)生(shēng)< ×産工(gōng)藝和(hé)絕緣漆塗覆有(yǒu)更高(gāo)的(de)要(yào)求。電(diàn)磁線的(de)原 材料銅杆在經過拉→≤™伸後其截面會(huì)自(zì)然形成圓形,而扁線© 則需要(yào)依靠專業(yè)的(de)模具或 α'精軋成形,R 角越小(xiǎo),對(duì)設備的Ω₹£¶(de)精度要(yào)求越高(gāo)≠ ±λ。扁線生(shēng)産成為(wèi)發卡狀的(de)過程中需 要(yào)彎折且 R 角εγ‍處的(de)漆膜出現(xiàn)拉伸,漆膜厚度降低(dī)。¶↔在趨膚效應的(de)作(zuò)用(yòng)£✘↓₽下(xià),R 角越小(xiǎo)的(de)地(dì)方,電(diàn)場(‌¶™chǎng)強度越高(gāo),而該處的(de)漆膜又(yòu)最薄,從(Ω☆π&cóng)而成為(wèi)薄弱點,R 角降 低(dī)增加了(le) R 角處±<出現(xiàn)電(diàn)暈腐蝕的(de)概率。實際有(yǒu)效的(de)•β絕緣能(néng)力是(shì)由最薄處決定的(de),≥£☆σ R 角越小(xiǎo),越能(néng₩©ε)體(tǐ)現(xiàn)出企業(yè)的(de)加工(gōng)精αγ₩度高(gāo)。

6. 技(jì)術(shù)叠代:800V 扁線與‌ 繞組成型技(jì)術(shù)路(lù)徑

6.1. 新能(néng)源電(diàn)機(jī)要(yào)求明(mí♠‍α ng)顯高(gāo)于工(gōng)業(yè)電(diàn)機(jī)

電(diàn)機(jī)是(shì)電(diàn)動汽車(chē)唯一(yī)↕•¶的(de)動力源,承受著(zhe)複雜(zá)的(de)運行(®♥₹€xíng)環境及工(gōng)況,造成對(du≈δì)扁線 的(de)質量要(yào)求遠(yuǎ≤♠n)高(gāo)于傳統工(gōng)業(yè)電(diàn±≠)機(jī)。雖然兩者的(de)分(fēn)類及控制(zhì)的(de)理(lǐ)論和(hé)方法相(xi€§↔àng)同,但(dàn) 用(yòng)于電(diàn)動汽車(™πλchē)的(de)電(diàn)機(jī)通(tōng)常要(yào)求頻(pín)©€€繁起停,快(kuài)速動态響應,低(dī)速恒轉矩運行(‍→xíng)且過載 能(néng)力強,轉速變化(huà)範圍寬,在充分(fēn)滿足汽車•§±σ(chē)運行(xíng)功能(néng)的(de)同時(shí)還(hái)應滿δδ★足行(xíng)駛時(shí)的(de)舒 适性,适應環境的(de)能(néng)♥≈力等。電(diàn)動汽車(chē)電(diàn)機(j"≥±ī)所用(yòng)驅動器(qì)相(xiàng)比于工(gōng)業( €​γyè)用(yòng)電(diàn)機(jī)的♥ (de)驅動器(qì) 來(lái)說(shuō),在尺寸、工(gōng)作δπ(zuò)環境、可(kě)靠性、功率密度、冷(lěng)卻方式等方面有(yǒu)α£★較大(dà)差異,對(duì)電(diàn) 動汽車(chε✘₹✘ē)電(diàn)機(jī)驅動技(jì)術↔∏<(shù)的(de)基本要(yào)求總結如(rú)下(xià):

1)嚴格的(de)體(tǐ)積要(yào)求和(hé)Ω"©重量要(yào)求:普通(tōng)工(gōng)業(yè)電(dià✘↕β↔n)機(jī)對(duì)于體(tǐ)積尺寸和(hé)重量沒有(yǒu)這(z®↔♣hè)麽 嚴格的(de)要(yào)求,一(yī)般以滿足工(g"←ōng)業(yè)目标為(wèi)第一(yī)目的(de ÷)。電(diàn)動汽車(chē)不(bù)同,尺寸和(hé)重量決定 了(le)汽車φ±• (chē)的(de)動力性能(néng)和(hé)駕駛體(tǐ)驗♠≤£,直接影(yǐng)響産品的(de)質量。所以電(diàn)動汽車(chē)電(dγ∏♠φiàn)機(jī)的(de)難點 就(jiù)在于提高(gāo)功率←‌重量密度和(hé)功率體(tǐ)積密度,要(y​ ào)求電(diàn)機(jī)質量輕、體(t£≥ǐ)積小(xiǎo)的(de)同時(shí)追求 高(gāo)功©‍₹率。

2)獨特的(de)轉矩特性:啓動或低(dī)速時(sh₽α≠‍í)要(yào)求超高(gāo)轉矩,将汽車(chē>δ♠")速度以最快(kuài)的(de)方式 泵升至期望速度。一(yī)般工(gōng™δλ♠)業(yè)電(diàn)機(jī)并沒有(yǒu)這(zhè)麽高(gāo)↕≥的(de)啓動速度要(yào)求。同時(shí)高(gāo)速時(shí)>'需要(yào) 提供足夠的(de)功率,使得≤™​±(de)汽車(chē)可(kě)以高(gāo)速巡航。

3)寬調速範圍:車(chē)用(yòng)電(diàn)機(jī)最 ₽ε高(gāo)轉速可(kě)能(néng)是(shì)電(diàn)機(jī)基速的©₩(de) 4 倍甚至更高(gāo)。目前電(diàn) ‍"×動汽車(chē)普遍隻使用(yòng)固定檔的(de)齒輪組,這(zhè)要(↕←¶yào)求電(diàn)機(jī)的(de)調速範圍越寬越好(hǎo)。以特斯∑β拉 的(de) Model S 基本款為(w↔₩èi)例,電(diàn)機(jī)最高(gāo)轉速 ☆能(néng)達到(dào) 18000 轉/分(fēn)鐘(zhō∞ ₹ng),這(zhè)對(duì)于電(diàn)力電(diàn)子(zǐ) 調速器(qì)< 來(lái)說(shuō)是(shì)一(yī)個(gè)‌​非常大(dà)的(de)考驗。

4)全範圍轉換效率要(yào)求:工(gōng)業(yè)電(diàn)機(jī)基本都(dōu↑±≈φ)處于額定工(gōng)況中運行(xíng),固定轉速、 功率、環境等λ$。而車(chē)用(yòng)電(diàn)機(jī)作(zuò)為(wèi)汽車(chē)的¶ ®(de)唯一(yī)動力源,需要(yào)應對(duì)汽σ 車(chē)複雜(zá)多(duō)樣的(de)運 行(xíδ≤ng)工(gōng)況,對(duì)全範圍的(de)轉∞¥換效率要(yào)求極高(gāo)。

5)高(gāo)安全性,任何情況下(xià)都(dōu)應确保具有(yǒu)高(gāo)度的(d™‍e)安全性,尤其是(shì)失效模式下(xià)可(kě) 控。

6)低(dī)噪聲:包括電(diàn)磁↕ε噪聲和(hé)音(yīn)頻(pín)噪聲,滿足車(chē)輛(liàng)電(dià£₹£βn)磁兼容性和(hé)駕駛舒适性需 要(yào)。

6.2. 800V 的(de)扁線技(jì)術(shù)α™☆✘路(lù)徑:厚漆膜 VS PEEK,厚漆膜性能(n®★éng)不(bù)佳但(dàn)便宜

800V 被認為(wèi)是(shì)下(xià)£•♣一(yī)代電(diàn)動車(chē)必經之路(lù),2019 年(nián)保時(shí)捷發布全球首款 800V 車(chē)型 Taycan。現× (xiàn)代 E-GMP5、奔馳 EVA、通(tōng)用(yòng)第三代™♠純電(diàn)動平台以及大(dà)衆 Trinity, 都(d¥>σōu)選擇了(le) 800V 電(diàn)壓平台。吉利 SEA浩瀚平台、廣汽、奇瑞、上(sh>‌♥≈àng)汽等車(chē)企都(dōu)在規 劃 800V 的(de)方案,800V 成為(↓>wèi)車(chē)企新一(yī)輪競争的(d¶∞♦©e)制(zhì)高(gāo)點。

800V 的(de)核心優勢是(shì)快(kuài)充性能(nσ✔±éng)提升明(míng)顯。800V 電(diàn)壓平台搭配 350kW 超級充 ↓←電(diàn)樁所能(néng)實現(xiàn)的(de)充電(diàn)≈¥速度,不(bù)僅比目前常見(jiàn)的(de) 120kW 直流快(kuài)充樁要(‍♠yào)快(kuài)上(shàng)很(hěn)多(duō¶₩),更 逐步接近(jìn)傳統燃油車(chē)在加油站(zhàn)加油的(de)​‌使用(yòng)體(tǐ)驗,尤其對(duì)¥÷于沒有(yǒu)家(jiā)用(yòng)充電(diàn)樁安裝條 件(jiΩ àn)、充電(diàn)依賴公共充電(diàn) ♠≥≠設施的(de)用(yòng)戶來(lái)說(shuō)是(shì)一(yī)大(d€✘à)利好(hǎo)。Taycan 支持 800V直流快¶α(kuài)充, 最大(dà)充電(diàn)功率 25✘→↑0kw,在 22.5 分(fēn)鐘(zhōng)內(nèi)能(néng)從(cóng) 5%&☆充到(dào) 80%的(de)電(diàn)量。在補能(néng)焦慮依 舊(j™"♠iù)困擾電(diàn)動車(chē)發展的(de)背景下(xià),如(rú)&×何比拼補能(néng)速度成為(wèi)新的(de)焦點, ®800V在這(zhè)方面具 有(yǒu)得(de)天獨厚的(de)優勢。

800V能(néng)顯著降低(dī)高(gāo)壓線束線徑✔₹✘,減少(shǎo)發熱(rè),降低(dīΩ §±)質量,節約線束成本。電(diàn)壓 等級從(cóng) 400V 提高(gāo)至 800V,根據最♦≈★簡單的(de) P=UI,在輸出相(xiàngσ≤)同功率的(de)情況下(xià),800V 系統所傳輸的±σ∏(de)電(diàn)流就(jiù)更小(xiǎπβΩ≤o),線纜線徑和(hé)重量就(jiù)可(kě∞ ε)以降低(dī),節省線束的(de)成本及安裝 空(kōng)間(jiā♠™n)。

800V平台下(xià)電(diàn)暈腐蝕出現(xiàn)概率↑✘♥∏增加,電(diàn)暈腐蝕會(huì)對₽•>‍(duì)電(diàn)機(jī)絕緣造成重大(dà)危害。電(diàn)暈放(fàng)電(dià±∑n)(coronadischarge)是(shì)指氣體(★>≠‍tǐ)介質在不(bù)均勻電(diàn)場(chǎng)中的(de)局部自(zì)持放(fàn'>εγg)電(diàn),是(shì) 最常見(jiàn)的(de α↔☆)一(yī)種氣體(tǐ)放(fàng)電(diàn)形式。通(♠←∏✔tōng)常發生(shēng)在在曲率半徑很(hěn)小(xiǎo)的(de)尖端電(di↔÷àn)極附近(jìn),如(rú)繞 組出槽口處、繞組絕緣層內(nèi)部等。電(diàn)∞ 暈即氣隙放(fàng)電(diàn),部分(fēn)能(nΩ>éng)量轉換為(wèi)光(guāng)、熱(rè♠αβ♥)、聲、 電(diàn)磁等,會(huì)造成 1)熱(rè)效應局部溫度升高(gāo),絕  '緣老(lǎo)化(huà)等;2)機(jī)械損壞,大∏π©∏(dà)量帶電(diàn) 離(lí)子(zǐ)電(diàn)子(zǐ)和(β€>hé)正負離(lí)子(zǐ)以高(gāo)能(n→×éng)量和(hé)高(gāo)速度撞擊,≈∑₩€造成絕緣層機(jī)械強度降低(dī)、局部÷Ω 放(fàng)電(diàn)區(qū)域絕緣層出現(xiàn)麻點、麻坑、孔眼等絕緣失效問(wè©♣α>n)題;3)化(huà)學損壞,氣體(tǐ)局部 放(fàng)電(diàn ±→)形成臭氧,臭氧化(huà)學性質不(bù)穩定,易生(×←αshēng)成氧化(huà)氮,再與水(shuǐ)蒸氣反應生(β shēng)成硝酸, 腐蝕絕緣層。

要(yào)滿足 800V 的(de)技(jì)術(shù)要(yào)求,主要(y‍♠ào)通(tōng)過兩種技(jì)術(shù)路(lù)線:1)厚漆膜工(gōng)藝,2)薄↔σ 漆膜+PEEK 膜包工(gōng)藝;

提升漆膜厚度是(shì)最簡單有(yǒu)效的(®♣®✘de)途經,漆包線的(de)絕緣性能(néng)與漆膜厚度成正比,現(xiàn)在主流的(de)新能(néng)源扁線的(de)結構是(shì)‍₽:內(nèi)層為(wèi)銅扁線導體(tǐ),根據扁線性能(néng•φδ∏)要(yào)求和(hé)使用(yòng)↕♣♠× 領域不(bù)同,銅扁線導體(tǐ)外(wài)塗設有 →(yǒu)二層或者三層絕緣漆膜,漆膜具體(tǐ)包括底漆層、 耐電(diàn)暈漆層和(δ&hé)面漆層。第一(yī)層為(wèi)聚酯亞胺或者聚酰胺酰亞胺漆膜,第二層為(wèi)耐電(d≠‍☆¶iàn) 暈漆膜,第三層為(wèi)聚酰胺酰亞胺或者聚酰亞胺漆β•β膜。

根據精達股份楊思偉的(de)講話(huà),厚漆膜工(gōng)®σ☆×藝解決電(diàn)暈腐蝕主要(yào)有(yǒu♦α™)以下(xià) 3 條 路(lù)線:

1)提高(gāo)漆包線的(de)局部放(fàng)φγ電(diàn)起始電(diàn)壓(PartialDischarge Inception Vβ↑oltage, PDIV)值:使漆包線的(de) PD÷αIV 值高(gāo)于電(diàn)機(jī)運行(xíng)中的★∏ ↕(de)過沖電(diàn)壓,保證不(bù)會(huì π&)因為(wèi)局 部放(fàng)電(diàn)而發生(shēng)₽↕絕緣損耗現(xiàn)象。高(gāo)壓電(diàn)機(jī₹& α)用(yòng)的(de)漆包線,通(tōng)常采用(yòng)介電(diàn↕€)常數(shù)低(dī)的(de) PI 漆膜,因為(wèi) PDIV 和××'(hé)介電(diàn)常數(shù)呈反比關系,介電(diàn)常越低(dī) PDIV $₩值越高(gāo)。另外(wài)還(hái) 可(kě)以增≥←加漆膜厚度,從(cóng)而達到(dào)提高(g÷←āo) PDIV 值。目前精達股份可(kě)以做(zuò)到(dào)雙 €→邊膜厚 320μm,PDIV 可(kě)達 2300Vp 以上(sh¥π✔àng)。

2)提高(gāo)漆包線的(de)耐電(diàn)暈δσ性能(néng):過提高(gāo)漆包線的(de)耐≥ 電(diàn)暈性能(néng)來(lái)增加漆膜的(de) 壽命。它是(shì)通•☆(tōng)過延長(cháng)破壞通(tōng)道(dào)路(lù)徑,耐電(diànβ")暈層可(kě)以作(zuò)為(wèi)放(fàng)電(diàn)阻擋層,降  βε低(dī)局部 放(fàng)電(diàn)↕×漆膜侵蝕;有(yǒu)利于空(kōng)&Ω間(jiān)電(diàn)荷的(de)擴散,&✘抑制(zhì)空(kōng)間(jiān)電(← $diàn)荷的(de)積聚。

3)兼顧 PDIV 和(hé)耐電(diàn)暈性能(néng):用(yòng↔≥) PI+P(A)I 耐電(diàn)暈的(de)塗層,這(z£™★hè)樣漆包線不(bù) 但(dàn)具有(yǒu)耐電(dià≤∏↔∞n)暈性能(néng)同時(shí)還(hái)兼具高(gāo) ←™ε PDIV 的(de)特性,目前精達股份漆膜厚度可(kě)達 320μm☆♥,常溫可(kě)以達到(dào) 2200Vp 以上(shàng)。

厚漆膜工(gōng)藝有(yǒu)以下(xià)缺陷:

1)由于漆包線生(shēng)産方式為(wèi)多(duō)道(dào)塗覆+重複烘烤,為(wè€×i) 使漆膜達到(dào)指定的(de)厚度,需要(yào)對(d✔∑↑uì)原有(yǒu)漆包機(jī)進行(xínλ ©g)改造,将幾個(gè)機(jī)頭合并在一(yī)起才 能(néng)連續生(shēng)∏♠産。改造後的(de)漆包機(jī)産能(néng)下(xià)降,産品的(€¥↔÷de)單位能(néng)耗上(shàng)升,同時(shí)排出的(de)廢氣 也(yě)大(dà≥™)量增加。

2)工(gōng)藝繁瑣,産品需要(yào)經過三十次以上(shàng)的(de)塗覆烘烤∑÷∞₩過程,行(xíng)線過長(cháng),♣×♦ 要(yào)調整部分(fēn)工(gōng)藝參數(shù):一(yī)方面,因★€生(shēng)産中烘烤次數(shù)過多(duō),易造成漆☆↕££膜固化(huà)過度,損 傷漆膜,從(cóng)而影(yǐng)響産品性能(n₹ ∏→éng),産品偏心度也(yě)比一(yī)般産品大(dà)。另一÷₹♥γ(yī)方面,産品在生(shēng)産 過程中漆包線多(duō)£♦€↔次往複經過導輪,也(yě)必定會(huì)對(duì)漆層造成損傷,造成産品質量∑→≠←下(xià)滑。

3)上(shàng)述超厚型漆膜的(de)設計(j쀩•)是(shì)出于滿足驅動電(diàn)機(jīεε δ)線圈耐高(gāo)電(diàn)壓和(hé)高(♣λgāo) PDIV 的(de)目的(de), 但(dàn)漆膜過厚會(huì≈'&♥)對(duì)其他(tā)性能(néng)産生(shēng)負面影(yǐng)響♣₹;包括但(dàn)不(bù)局限于出現(xiàn)漆膜柔韌性下(xi♦≤à)降、 驅動電(diàn)機(jī)線圈繞制(zhì)過程中漆膜易開(kāi)裂、不≈λ(bù)能(néng)滿足某些(xiē)驅動電(diàn•©ε)機(jī)長(cháng)期在惡劣的(de)工(gōn™♥g)作(zuò) 環境(如(rú)高(gāo)溫環境)下(xià)使用(yòn←π©g)等狀況,從(cóng)而給漆包線生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā) ✔®₽及使用(yòng)客戶帶來(lái)諸多(duō)困擾。

薄漆膜+聚醚醚酮(PEEK)被認為(wèi)是(shì)驅動電(diàn)機(jī)領域的(de)$£α終極絕緣方案。塑料之 王 PEEK 具有(yǒu)優良的(de)綜合性能(néng),在許多(duō)特殊領​♥ ​域可(kě)以替代金(jīn)屬、陶瓷等傳統材料。 該塑料的(∏←≤☆de)耐高(gāo)溫、自(zì)潤滑、耐磨損、耐電✘&&∑(diàn)暈腐蝕和(hé)抗疲勞等特性,使之成為(wèi)₹∞©當今最 熱(rè)門(mén)的(de)高(gāo)性能✘' ‌(néng)工(gōng)程塑料之一(yī),它主要(yào)應用(yòng)于航空(kβ"∏€ōng)航天、汽車(chē)工(gōng)業(yè)、↕¥¥₽電(diàn)子(zǐ)電(diàn)氣和(hé‌β)醫(yī) 療器(qì)械等領域。

PEEK 的(de)綜合性能(néng)碾壓漆包産品,電(diàn)機(jī)的(de)使用α♥≥(yòng)環境越嚴苛,PEEK 的(de)優勢越明(míng)顯,PEEK的(de)優勢包括:1)耐高($¥gāo)低(dī)溫,持續使用(yòng)溫度達260℃,低(dī)溫可(kě)耐受"$  -100℃; 2)化(huà)學性能(néng)極為(wèi)穩定,各種常見(jδπΩ↓iàn)溶劑中隻有(yǒu)硫酸可(kě)溶解破壞它;3)耐水(shu‍€ ǐ)、海(hǎi)水(shuǐ)、 蒸汽 ₽,低(dī)滲透性,低(dī)吸濕性,長(cháng)期放(fàng)置在濕熱(rè)條♥&≤件(jiàn)下(xià)仍能(néng)保持結構及性能(néng)‌©穩定; 4)在熔融狀态下(xià)具有(yǒu)良好(hǎo)的(de)流動性,凝​♥≈γ固後具有(yǒu)優異的(de)機(jī)械性能(néng)和(hé)尺寸穩§ 定性, 使其可(kě)以通(tōng)過擠出工(gōng)藝一(yī≥☆©)次性加工(gōng)成型達到(dào)要(yào)求'α,降低(dī)了(le)産品的(de)加工(gōn♦♣"g)難度和(hé)成本; 5)在較寬的(de)頻(pín)率和(hé)溫度範圍內(nèi)保持₽©‌↕良好(hǎo)的(de)電(diàn)氣特性,完全滿足電(diàn)磁線絕緣要(÷↓©yào)求; 6)無毒無污染,加工(gōng)過程中産生(shēng)的(de)廢料可(kě)∑®≥完全回收,減少(shǎo)成本的(de)同時(shí)環保清潔; 7)優異的(de✔♣)介電(diàn)強度,超高(gāo)的(de) PDIV值;8)優異的(de)穩定性​↓,在長(cháng)時(shí)間(jiān)使用(yòng)中,性能(néng) 衰減程度÷₽→©小(xiǎo)。

PEEK 材料适合單層擠出,實現(xiàn)更高(gāo)的(de)功率密度。PEEK 多(duō)層擠出指的(de)是(shì)擠 出到(dào)塗覆層之外(wài),可(>∞kě)顯著提高(gāo)絕緣性能(néng);單層擠出指的(β÷≤de)是(shì)直接擠出到(dào)銅線上(✘φ¶Ωshàng),無 需粘接層。單層擠出可(kě)實現(xiàn)更薄的¶≠¥®(de)導線結構,從(cóng)而實現(✔↕xiàn)更高(gāo)的(de)導線密度, 從(cóng) 而提高(gāo)驅動電≥ (diàn)機(jī)的(de)功率密度和(hé)槽滿率₹'£♣。

PEEK 已經應用(yòng)在電(diàn)驅領域中,代表性産品為(  ÷wèi)本田 IMMD 驅動電(diàn)機(jī),采用(yòng)古 河(hé)電(diàn)工(gōng)提供的•₹σ(de) HVWW 高(gāo)壓線,與漆包線相(xiàng)比,PEEK 采用(♦××→yòng)擠出工(gōng)藝可(kě)以獲得(de♥★¶)更大(dà) 的(de)壁厚和(hé)更好(hǎo)的(de)同心度,帶來(lái)的(d‌ ​e)就(jiù)是(shì)更高(gāo)的(de) ≈π÷PDIV 值和(hé)尺寸一(yī)緻性。此外(wà♣₽♣‍i)由于 PEEK 耐磨性能(néng)好(hǎo),銅線之間(jiān)預留的(de)安裝∑↑↕‌尺寸更小(xiǎo),能(néng)夠實現(xiàn)更高(gāo)的(de)緊湊度,從(cón↑ σg) 而提升槽滿率。

PEEK 的(de)大(dà)規模應用(yòng)主要(yào)難點:1)專利限制(zδ♦​¥hì),2)成本高(gāo)昂

1)專利限制(zhì):PEEK 應用(yòng)的(de)關鍵專利歸日(r​§ ‌ì)本古河(hé)電(diàn)氣工(gōng)業(yè)株式會(huì)社所有¥≈ (yǒu)。該發明(míng)提供一(yī)種抗變頻€¥✘(pín)器(qì)浪湧絕緣電(diàn)線,其在無損高(gā≠∑o)溫下(xià)的(de)絕緣性能(néng)的(de)情況下(xià)可∑>₽"(kě)使 絕緣層厚膜化(huà)、并具有(yǒu)較高(gāo)的(de)局部放(α ±←fàng)電(diàn)起始電(diàn)壓與優異的(de)耐熱(rè)老(lǎo₹→)化(huà)特性。其中, 在導體(tǐ) 1的(de)外(wài)周具€<β有(yǒu)至少(shǎo) 1 層漆包燒結層 2,在漆包燒結層 2的(d₽•e)外(wài)側具有(yǒu)至少(shǎo) 1 層擠出被覆樹(shù)脂層 3,±≤✔←漆包燒結層 2與擠出被覆樹(shù)脂層 3 的(de)合計(jì)厚度為(wèi) 50μm 以™♦®α 上(shàng),漆包燒結層 2 的(de) ♠↑↑厚度為(wèi) 60μm 以下(xià),擠出被覆樹(±$¶♠shù)脂層 3 的(de)厚度為(wèi) 200μm 以 下(xià),擠出被覆&♣樹(shù)脂層3在25℃~250℃的(de)拉伸彈性模量的(de<ε§✔)最小(xiǎo)值為(wèi)100MPa以上(shàng), 将漆包燒結‌±層 2與擠出被覆樹(shù)脂層3合在一(yī)起的(de)絕緣層的(de)相(xiàng×β←)對(duì)介電(diàn)常數(shù)在 25℃為(w★÷èi) 3.5 以下(xià)、在 250℃為(wèi) 5.0 以下(xi''à),漆包燒結層 2 在 250℃的(de)相(xiàng)對(duì)介電(diàn)常數(s↑γ÷↑hù)(ε1)與 擠出被覆樹(shù)脂層 3 在 250℃的(de∞∏<₽)相(xiàng)對(duì)介電(diàn)常數(s¥∑ §hù)(ε2)的(de)關系滿足(ε2/ε1)>1。

擠出 被覆樹(shù)脂層為(wèi)熱(rè)塑性βσ↕φ樹(shù)脂的(de)層,作(zuò)為(w↑σèi)形成擠出被覆樹(shù)脂層的(de)熱(rè)塑性樹(shù)脂,例如>±(rú)可(kě) 以擠出聚醚醚酮(PEEK)。若采用(y£☆€òng)這(zhè)些(xiē)熱(rè)塑性樹(s®×✔hù)脂,則與上(shàng)述厚度、合計(jì‌<)厚度、以及相(xiàng)對(duì)介電(diàn)常數(shù)、相(xiànπ♠↕•g)對(duì)介電(diàn)常數(shù)及≠✘在 25℃~250℃的(de)拉伸彈性模量的(de)最小(®♥xiǎo)值的(de)比 相(xiàng)互作(zuò)用(∞≤←★yòng),從(cóng)而局部放(fàng)電(diàn)起始÷δ≈電(diàn)壓更進一(yī)步提高(gāo),低(dī)溫下(xià)直至高δ☆★☆(gāo)溫下(xià)的(de)機(jī)械特性 及高(gāo)溫下(xià)的✔‍‍(de)絕緣性能(néng)也(yě)高(gāo)度地(d÷₩→ì)維持,而且耐熱(rè)老(lǎo)化(huà)特性也(y"±>ě)更進一(yī)步提高(gāo)。

中國(guó)企業(yè)也(yě)在研發 PEEK 相(xiàng)關産品。2021 年(nián) 6 月(yuè) 11 日(r ≈ì)精達股份的(de)發明(míng)專利 (一(yī)£☆ ≥種 PEEK 電(diàn)磁線的(de)加工(gōng)工(gōng)藝)獲得(de)授φ±"權。該發明(míng)提供一(yī)種結構合理(lǐ)而使用(yòng)♦♣可(kě) 靠便捷的(de) PEEK 電(diàn)磁線的(d<≥∞e)加工(gōng)工(gōng)藝,其工(gōng)藝控制(zhì)點較少(shǎo)且步₩§驟簡化(huà)程度高(gāo),無需 額外(wài)對(du₩♣¶©ì)漆包機(jī)進行(xíng)改造,同時(shí)大(dà)幅度減少(shǎo)了(le)廢氣‍♠π廢液的(de)排放(fàng),降低(dī)能(néng)耗;按照£​(zhào)該 發明(míng)所提供的(de)漆包線生(shēng)産工(α±gōng)藝所加工(gōng)出的(de) PEEK 漆包線,具&∞ש備了(le)表面硬度大(dà)、耐 刮擦、耐化(<÷huà)學試劑、耐高(gāo)溫高(gāo)壓及能(néng)适應各種惡劣工(g♣↕ōng)作(zuò)環境工(gōng)作(zuò)的(de)優勢,能(néng)滿足 現(xπ♠‍iàn)有(yǒu)廠(chǎng)家(jiā)及客戶對(duì) PEEK±© 漆包線的(de)生(shēng)産加工(gōng•≤)及使用(yòng)需求。

2)成本高(gāo)昂:PEEK 高(gāo)昂的(de)成®♠Ω本是(shì)阻礙其大(dà)規模應用(♥↕yòng)的(de)重要(yào)因素之一(yī),PEEK 的(de)綜合性能(néng)和(hé)優勢碾壓其他(tā)産品,但(d£×β₩àn)同時(shí)采購(gòu)成本高(gāo)昂,預計(jì)未來(lái)将首先•✔σ應用(yòng)在 1)使用(yòng)環境惡劣,對(duì)性能(néng) ≥≤€要(yào)求高(gāo)的(de)車(chē)型;2)對(duì)成本敏感度≥>$♦低(dī)的(de)豪華車(chē)型。

6.3. 繞組成型技(jì)術(shù)路(lù)徑: Hair‌β¶-pin 占上(shàng)風(fēng),長(cháng)安 iDD 混動系統選擇 Swinβ₽<∑ding

根據聯合電(diàn)子(zǐ)的(de)文(wén)章(zhāng),♣®"£從(cóng)驅動電(diàn)機(jī)定子(zǐ)© 繞組技(jì)術(shù)的(de)發展曆程看(kàn),可(kě)以将其劃 分(fē↕®®πn)為(wèi)第一(yī)代徑向嵌裝繞組技(jì)術(shù)與第☆ '↓二代軸向嵌裝繞組技(jì)術(shù)。

第一(yī)代繞組技(jì)術(shù):徑向嵌$€δ₩裝繞組。徑向嵌裝繞組是(shì)指将銅導體(tǐ)繞制(zhì)×☆成型後, 沿定子(zǐ)鐵(tiě)芯齒部的(de)極靴口将繞組從(cóng)徑向方向裝配✘ ↑進鐵(tiě)芯槽內(nèi)。從(cóng) 1888 年(nián)開(kāi)γ&♣β始,工(gōng) 業(yè)電(diàn)機(jī)上(shàng)應用(yòng)β>≠≈的(de)主流繞組技(jì)術(shù)均為(wèi)徑向✔Ω✘≈嵌裝繞組,初期繞組技(jì)術(shù)以分(fēn)布式圓線徑 向嵌裝繞組為(wèi)δ<主,1942 年(nián)又(yòu)逐漸衍生(shēng)出集中式£♣∏ 圓線徑向嵌裝繞組,随後到(dào) 1995 年(nián)發展出集中式扁線繞組以及←☆分(fēn)布式波繞扁線繞組。

徑向嵌裝繞組難以适應自(zì)動化(huà)生(s±€hēng)産。徑向嵌裝式繞組技(jì)術(shù)由于其鐵(tiě)芯>∑→槽口極 靴形狀的(de)結構設計(jì)受限,會(huì)直接影(yǐng)響到( ♦€∏dào)電(diàn)機(jī)的(de)峰&'♠✔值/持續特性以及 NVH 性能(néng),此 外(wài)在生(shēng)産工♣↑(gōng)藝上(shàng)往往還(hái)需要(yào)手工(gōng)介入調整,難以實現(x∏♥iàn)高(gāo)節拍(pāi)(60s 以內(nèi))的(d∞ ®e)自(zì)動化(huà) 生(shēng)産。

第二代繞組技(jì)術(shù):軸向嵌裝繞組。從(cóng) 1958 年(nián)開(kāi)始,随著(zhe) ₹繞組技(jì)術(shù)的(de)進一(yī)步成₩λ 熟,第二代軸向嵌裝繞組技(jì)術(shù)開(kāi)始進入市(shì)場(chǎng)♥ 應用(yòng),初期的(de)軸向嵌裝繞組也(yě)主要(yào)應 用(‌←Ω¥yòng)在大(dà)中型工(gōng)業(yè)電(di™₹♦àn)機(jī)中。軸向嵌裝繞組是(shì)指将半成型或÷←者未經預成型的(de)扁銅線導 體(tǐ),沿定¥<子(zǐ)鐵(tiě)芯的(de)端面槽口将繞組從(cóng)軸向方向裝配進鐵(tiě)芯槽¶∑α內(nèi)。

軸向嵌裝繞組的(de)第一(yī)個(gè)技(jì)術(shù)分(fēn)支↕$≤':Hairpin 繞組。Hairpin 繞組憑借其優異的(de♣‌•φ) 功率,扭矩與效率性能(néng)迅速占領主流技(jì)術(shù)市(shì)λ​‌™場(chǎng)。Hairpin 繞組可(kě)以大('δ∏ dà)大(dà)減少(shǎo)繞組嵌 裝所需的(de)裝配預留空(k®©→ōng)間(jiān)和(hé)導體(tǐ)間(jiān)隙,其槽∏π滿率可(kě)以達到(dào) 70%左右。

軸向嵌裝繞組的(de)第二個(gè)技(jì)術(shù)分(fēn)支:I™→‌-Pin 繞組。I-Pin 繞組無需預成型且為(wèi)單 槽裝配,可≤‌♦(kě)以進一(yī)步降低(dī)繞組的(de)裝配預留空(k¶©£ōng)間(jiān),其槽滿率可(kě)以達到(dào) 74%左右(以聯合電(diàn)×φ→子(zǐ)目前已批産的(de) I-pin 産品為(wèi)例),具有(yǒu)更為(wèi)優'&異的(de)功率,扭矩與效率性能(néng)。 缺點是(shì)焊接工(♠‍≠gōng)藝繁瑣,端部尺寸較大(dà)。

軸向嵌裝繞組的(de)第三個(gè)技(jì)術(shù)分(fēn)支:∞ S-winding 繞組。S-winding 繞組具有(yǒu)衆多(dφεα↔uō) 優勢:1)成型後兩頭端部無需焊接,端部空(kō​©ng)間(jiān)尺寸更小(xiǎo);2)更加優秀的(de) NVH性 能(néng),& ←↕減少(shǎo)了(le)轉矩脈動(即随著(zh≥↓≤"e)電(diàn)機(jī)軸旋轉而導緻的(de)轉矩輸出周期性增加和(hé©‌™<)減少(shǎo)) 從(cóng)而實現(x₩©☆iàn)更平穩的(de)運行(xíng);3)更出色的(de)冷(lěng)卻效果。

2018 年(nián)博格華納憑借性 S-windi←↔ng 型繞組導線成型技(jì)術(shù)榮膺《βπσ★汽車(chē)新聞》 雜(zá)志(zhì)頒發的(de) PACE 大(dà)♠>✘獎。該方案尤其适用(yòng)于安裝空(kōng)間(jiān)有(<∏yǒu)限的(de) P2 混合動力汽車(chē), S-winding 繞組'®比集成繞組定子(zǐ)短(duǎn) 30%左右,而扭矩密度提高(gāo)了(l≥  e) 50%以上(shàng)。

2021 年(nián) 6 月(yuè)長(cháng)安汽車(chē)最新發<©&₽布的(de)藍(lán)鲸 iDD 混合動力σ∏♠系統采用(yòng) S-winding 繞 組。搭載該系統的(de) SUV 車(chē)型 UNI->↑£©K PHEV 的(de)匮電(diàn)油耗僅為♠€'(wèi) 5L/100km,其核心零 部件(jiàn)藍(•™lán)鲸電(diàn)驅變速器(qì)采用(yòng)的(de)就δ₽≤←(jiù)是(shì) S-winding 繞組,電(diàn)驅動綜合效率 90%;電(dià☆±n)機(jī)控 制(zhì)器(qì)最高(gāo)效率超過98.5%,電(diàn)機≠₽(jī)功率密度達到(dào)10kW/kg,液壓系統壓力高(gāo)達60bar。 官方宣稱,藍±↓(lán)鲸 iDD 系統最高(gāo)傳遞效率達到(dào) 97%,系統綜合扭矩最大(dà£"><)可(kě)達 590 牛·米,百公裡(lǐ)加速最快(kuài)←★ 6 秒(miǎo)+,最高(gāo)車(chē)速可(kě↕σσ‌)達 200km/h。

不(bù)同技(jì)術(shù)路(lù)線對(duì)生(shē¶₽ng)産設備及工(gōng)藝的(de)影(y≠®ǐng)響極大(dà),繞組生(shēng)産步驟"↔•大(dà)緻分(fēn)為(wèi):插頭、 線成型、扭頭、切平、焊接等。Hair-pin 在各↑↕步驟的(de)生(shēng)産工(gōng)藝難度适中,而δ±♠ S-winding 在線成型加工(gōng)步驟上(shàng)難度極高(gāo÷&"Ω),但(dàn)在焊接、端部高(gāo)度等方面存在優< •σ勢。

目前的(de)技(jì)術(shù)路(lù)線 π仍然以 hair-pin 工(gōng)藝技(jì)術(shù)路(lù♣Ω≤₹)線為(wèi)主,I-pin 以聯合電(diàn)子(zǐ)♣​>、博世 為(wèi)代表,S-winding 以博格華納為(wèi)代表。

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