保時捷Taycan上的扁線電機或成技術主流

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一周前，保時捷Taycan（查成交價|參配|優惠政策）正式上市，非常受歡迎。作為保時捷品牌首款純電動跑車，Taycan同樣擁有諸多創新技術，其“Hair-Pin發夾式電機”不僅擁有出色的駕駛性能，更是一項將引領下一代新能源汽車驅動系統的技術。在法蘭克福車展上，長城汽車旗下的蜂巢一創和零部件供應商舍弗勒都展示了各自扁平線電機的技術實力。這項技術的優勢是什么？為什么業界普遍將其視為開啟新電驅時代的“鑰匙”？

60秒快速閱讀:1。與傳統電機中使用的圓形導線相比，扁平導線電機使用扁平導線。它的優點是電機更緊湊，更節省材料，功率更大。2.扁線電機最早由國外車企首創和應用，如豐田普銳斯（查成交價|參配|優惠政策）、雪佛蘭沃蘭達等。國內應用案例很少，車企也沒有大規模采用。3.在技術層面，國內扁線電機在設計、制造和原材料方面都面臨挑戰。行業尚不成熟，導致前期應用成本較高。當市場成熟后，扁線電機將能夠降低整車成本，提高其性能。

扁線電機對應“圓線電機”。扁線和圓線的區別在于電機定子繞組中使用的導線形狀不同。傳統電機使用圓形導線，而扁平導線電機使用扁平矩形導線。

直線電機之所以會成為未來趨勢，是由新能源汽車電驅動系統的發展決定的。小型化、集成化和高功率密度的特點是新能源汽車電驅動系統的發展方向。畢竟體積大、重量重、動力弱的驅動系統在新能源汽車市場并不受歡迎。

顯然，使用扁線可以大大提高槽填充率，因為圓導線之間有空的間隙，而扁線則更緊湊。一般來說，槽填充率越高，線圈中的導線越多，產生的磁場越強，電機功率越大。

數據顯示，在相同空區間內，扁線電機可以多填充20-30%的導線，可以理解為在一定程度上增加電機功率20-30%。另一方面，在達到相同功率密度的前提下，扁線電機會更加緊湊。

與傳統電機相比，扁線結構還有其他優點。它大大增加了導線之間的接觸面積，所以散熱能力會更強。由于卷繞體積較小，耗材較少。

電機是電能轉化為機械能過程中起關鍵作用的關鍵部件。體現在整車上，扁線電機可以提供優越的加速性能和更低的噪音，大大提升了整車的性能。總之，扁線電機符合新能源汽車的發展趨勢。誰能率先開發量產扁線電機，誰就能更好地搶占市場，搶占新能源汽車的紅利。

●國外率先示范應用，我國尚處于起步階段。

多年前，國外只有少數汽車廠商在新能源汽車產品中采用了扁線電機技術。比如2021年，雪佛蘭沃蘭達配備了雷米提供的扁線電機；日產、豐田等車企也應用了這項技術。

如今，國內汽車公司和零部件供應商也開始涉足這項技術。在今年的法蘭克福車展上，長城汽車控股的零部件公司蜂巢一創展示了自主研發生產的“扁平線技術”電驅動集成系統。此外，包括SAIC、比亞迪、BAIC在內的OEM，以及方正汽車、漢（查成交價|參配|優惠政策）納汽車等汽車企業也進行了相應的研究。

方正電機總經理牛明奎表示，“國內扁線電機普遍處于起步階段。許多汽車和零部件公司正在開發產品。目前國內有3-5家電機廠從事扁線電機技術開發，約4家汽車廠商也在從事研發。”

另據報道，根據國內原始設備制造商和電機企業的R&D進度，國內扁線電機最早將在2021年實現產業化，預計2025年市場滲透率將達到67%。事實上，目前扁線電機在國內市場的應用相對“冷清”。

牛明奎說，“扁平線電機在國內的應用案例很少。目前，只有一款配備該技術的車型投放市場。”他進一步解釋說，基于扁線電機開發產品的公司和項目相當多，更多的公司已經開始密集研究，未來還會開發更多基于扁線電機的項目。

一位不愿透露姓名的人士告訴，“目前國內的應用并不多。就像燃料電池一樣，雖然我們都知道技術好，但所有的OEM都不會提前量產。”

總的來說，扁線電機技術最早由國外車企首創和應用，在新能源驅動電機市場取得了良好的示范效應，而我國還在追趕中。

●設計/制造等環節具有挑戰性，但可以降低整車成本。

雖然從長遠來看，扁線電機是未來驅動電機的發展方向。雖然有很多優點，但也有缺點，如設計困難、制造困難、容易丟失。從另一個角度來看，原材料、生產工藝、專業制造設備等痛點成為扁線電機產業化的壁壘，這也是其至今未能實現規模化應用的原因。

“扁線電機是一項從產品設計到制造工藝都與傳統電機完全不同的技術。”牛明奎說，尤其是線圈成型、扭絞、焊接、浸膠等生產工藝，都需要新的發展。目前被歐美企業壟斷，將成為我國掌握核心技術的主要瓶頸。“誰能全方位掌握設計、制造等核心技術，誰就能真正在扁線電機領域取得技術突破。”牛明奎說。

市場也是如此。目前擁有扁線電機量產能力的廠商大多為國際玩家，如日本電裝、日立電氣、德國舍弗勒等。在國內，SAIC零部件公司華宇汽車在2021年實現了扁平線電機的部分出貨。

上述“3-5家電機廠”和“約4家主機廠”在扁線電機的技術開發、制造等方面差異較大。牛明奎說，“大部分廠家主要依靠國外進口設備來解決技術問題。只有少部分優秀人才從產品開發和制造過程中實現了全方位的能力積累和技術突破。”

此外，圓形導體升級為扁平矩形導體帶來的另一個問題是，產業鏈上游導體的制造技術也需要同步創新。

技術問題是一方面，由此產生的產品性價比是另一方面。上述匿名人士還提到“扁線電機設計制造難度大。”這也反映出在市場成熟之前，缺乏合作伙伴共同承擔R&D等方面的成本，導致車企應用這項技術的成本更高。“利潤為王”正好解釋了為什么車企沒有提前量產。

鑒于扁線電機的技術優勢，當其跨越技術降本、規模降本的臨界點時，該技術仍具有市場競爭力。牛明奎認為，“與傳統的圓線電機相比，扁線電機可以降低8%-12%的有效材料成本。如果考慮到給整車性能和功耗帶來的優勢，扁線電機可以降低15%左右的成本。”

全文摘要:

目前扁線電機替代傳統電機的情況還不明顯，短期內投產應用的風險不愿意由車企承擔。任何技術從實驗室走向市場的道路都是非常坎坷的。技術不成熟導致市場應用困難，市場培育不足反過來制約技術快速突破。從長遠來看，技術變革是大勢所趨；對于消費者來說，為什么不花更少的錢來獲得更好的用戶體驗呢？