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扁线绕组电机产业化趋势加速 2025年市场规模超百亿元

返回 2018-4-3
    电驱动系统作为新能源汽车的核心零部件之一,对新能源汽车的性能有着重要影响。电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。

        电机的构成包括定子、转子、端盖、轴承、接线盒、接线端子等,而扁线电机的定义,特指的是定子绕组所用的导线形态发生变化,从多根细的圆线转变成几根粗的矩形导线,俗称扁线。

        “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,国内目前产品级在3.2-3.3kW/kg,扁线绕组电机在雪佛兰volt2、尼桑电动车、丰田第四代普锐斯等国外厂商上已经成功应用,是我国下一代新能源汽车电机发展的必然趋势,目前包括比亚迪、上汽、北汽、精进新能源在内主机厂和电机生产企业已经展开了相应的研究。与传统圆线绕组电机相比,扁线绕组电机体积小、材料省、效率高、导热强、温升低、噪音小,优势十分明显:

        优势1:相同功率,体积更小,用材更少,成本更低。圆线变成扁线,从理论上来说,在空间不变的前提下,填充的铜可以增加20-30%,从某种程度上等同于增加20-30%的功率。

       优势2:温度性能更好。内部空隙变少,扁线与扁线之间的接触面积大,散热和热传导更好;绕组和铁心槽之间接触更好,热传导更好;而电机对散热和温度是非常敏感的,散热性变好,性能会提升,相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。

        优势3:电磁噪音更低。目前圆线绕组电机低转速噪音问题非常突出,而扁线绕阻电机使电枢具备更好的刚度,对电枢噪音具有抑制作用;可以取相对较小的槽口尺寸,有效降低齿槽力矩,进一步降低电机电磁噪音。

        优势4:端部短,节省铜材,提升效率。传统的圆线电机,由于工艺问题,它的端部一般留得比较长,否则很容易在工艺过程中损伤铜线。对扁线电机来说,因为线都是硬线,可以在加工的时候把端部做得小一点,节省铜材,还可以提高效率等。

        扁线绕组电机发展前景广阔,《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出到2020年,实现纯电动汽车和插电式混合动力汽车年生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆的目标,新能源车行业将持续稳定较快增速。根据智鼎国研产业研究中心公布的《中国【扁线绕组电机】 市场竞争力分析及2018-2025年投资可行性咨询研究报告》http://www.newsijie.com/chanye/jidianshebei/jujiao/2018/0327/11243423.html报告显示,根据目前主机厂及电机生产企业的研发进度和产品成熟度,国内扁线绕组电机市场化最快到2020年实现产业化,2025年市场渗透率有望达到67%,届时市场规模有望达到135.8亿元。

        智鼎国研产业研究员认为,扁线电机的生产厂家主要集中在日本、意大利、德国三个发达国家,供应商数量非常有限,其中日本电装、日立电机等日本企业独具优势。目前,国内暂时没有实力与国外相匹敌的产线供应商,2017年只有上汽控股子公司华域汽车有部分出货量,困扰国内扁线绕组电机发展的主要原因是:扁线电机生产设备多为电机厂商自行研发,国外有日本、意大利、德国的供应商一般不对外销售;同时扁线电机设计、工艺难度较大。

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