“趨膚效應(yīng)”、“鄰近效應(yīng)”明顯,交流阻抗增大,高轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)換效率降低。趨膚效應(yīng)指當(dāng)導(dǎo)體中有交流電或者交變電磁場時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,且電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分的一種現(xiàn)象。鄰近效應(yīng)指相互靠近的導(dǎo)體,通有交變電流時(shí),每一根導(dǎo)體都處于自身電流產(chǎn)生的磁場中,同時(shí)還處于其他導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的磁場中,這使得每個(gè)導(dǎo)體中電流分布都會(huì)受到鄰近導(dǎo)體影響而不均勻現(xiàn)象?!摆吥w效應(yīng)”、“鄰近效應(yīng)”都會(huì)增加交流阻抗,交流阻抗增大,高轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)換效率降低。
“趨膚效應(yīng)”并不影響扁線電機(jī)滲透率的快速提升,但工程師也已經(jīng)有改善方案:
提高扁線的寬高比,間接增加扁線的比表面積;
減小導(dǎo)線尺寸,間接增加扁線的比表面積,但這同時(shí)也會(huì)降低槽滿率,需要綜合評估;
采用多檔變速箱,降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,代表車型為保時(shí)捷Taycan;
3D打印銅線,導(dǎo)體尺寸和橫截面可以任意變化,給了繞組設(shè)計(jì)極大的自由空間,該方案導(dǎo)致導(dǎo)體內(nèi)的電分離結(jié)構(gòu),所述電分離結(jié)構(gòu)用于限制渦流路徑,因此電流密度被“強(qiáng)制”到剩余的導(dǎo)體橫截面上,此外借助于3D打印可以實(shí)現(xiàn)任意連接的幾何形狀,不需要傳統(tǒng)的繞組接頭焊接工藝,該方案短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
應(yīng)用障礙二
非標(biāo)準(zhǔn)化;不同車企的設(shè)計(jì)方案不一樣,而定子是電機(jī)設(shè)計(jì)的核心,定子尺寸定型后,導(dǎo)線的線型、尺寸任意一點(diǎn)發(fā)生改變,都需要定制昂貴的工裝模具,兼容性低,系列化難度高。
同一車企或電機(jī)企業(yè)的設(shè)計(jì)系列化趨勢初現(xiàn),以上汽E2架構(gòu)為例,在設(shè)計(jì)之初就考慮了共線生產(chǎn),三款不同功率的電機(jī)(150kw,180kw,250kw)適用于該架構(gòu)上的所有車型,最大程度上實(shí)現(xiàn)模塊化。第三方電機(jī)的壯大也會(huì)改善系列化難度,扁線電機(jī)的技術(shù)門檻和初始投資門檻遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)圓線電機(jī),技術(shù)基礎(chǔ)較弱的車企只能廣泛依賴于第三方電機(jī)廠商,第三方電機(jī)廠商的電機(jī)型號有限,也會(huì)成為市場上的主流產(chǎn)品。
應(yīng)用障礙三
扁線電機(jī)生產(chǎn)線投資額是圓線的2-5倍。扁線電機(jī)對產(chǎn)品的一致性要求高,技術(shù)難度大,需要投入精度較高的自動(dòng)化伺服設(shè)備、焊接設(shè)備、Hair-Pin線成形設(shè)備和工裝模具等。
汽車電動(dòng)化和電機(jī)扁線化的趨勢已經(jīng)確定,扁線電機(jī)逐漸成為資本寵兒。方正電機(jī)的年產(chǎn)100萬臺新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)項(xiàng)目,總投資5億元人民幣,項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后可新增銷售收入25億。
應(yīng)用障礙4
對扁線要求高,扁線成本高、技術(shù)難度大。扁線的加工難度增大。
從圓形切換到矩形形狀,導(dǎo)致銅線生產(chǎn)加工工藝更加復(fù)雜;
涂覆難度增大,扁平線R角處的漆膜涂覆非常困難,很難保證此處絕緣層的均勻性;絕緣涂層在烘干后會(huì)產(chǎn)生收縮,扁線是非均勻收縮,容易變形,需要改良使得R角處的涂覆厚度更厚;
扁線彎折成發(fā)卡后,R角處應(yīng)力集中,容易導(dǎo)致涂覆層破損;
對扁線的精度要求高,扁線截面積大、匝數(shù)少,單根導(dǎo)線不一致對整體性能的影響顯著增大,對扁線的一致性要求高,復(fù)雜的加工成本使得扁線成本更高,也使得扁線加工企業(yè)享受更高的技術(shù)溢價(jià);
新能源汽車所使用的漆包線直接關(guān)系到整車運(yùn)行穩(wěn)定性,對電磁線廠家的質(zhì)量控制流程、研發(fā)與工藝設(shè)計(jì)能力提出了很高的要求,需要對拉絲和包漆速度、拉絲與包漆的協(xié)調(diào)、拉絲模具配置、張力控制、涂漆模具配置、烘焙溫度、絕緣漆粘度、工作環(huán)境等多個(gè)控制點(diǎn)的合理設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制。
扁線的最大成本是原材料無氧銅桿,加工費(fèi)在電機(jī)中的價(jià)值量并不高。穩(wěn)定地供給合格的產(chǎn)品是與車企合作的關(guān)鍵,在原材料是主要成本的情況下,車企尋求加工費(fèi)更低的供應(yīng)商的動(dòng)力并不高。
責(zé)任編輯:彭菁
-
電機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
141文章
8833瀏覽量
144574 -
電動(dòng)化
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
293瀏覽量
8005
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論