發(fā)卡電機的案例
對比分析扁線電機VS圓線電機
具體展開如下：
缺點①：損耗高
扁線電機不可避免會遭遇“趨膚效應(yīng)”——當(dāng)導(dǎo)體中有交流電或者交變電磁場時，導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻，電流會趨向于集中在導(dǎo)體表面“皮膚”部分。
這一效應(yīng)帶來的結(jié)果是導(dǎo)體的電阻增加，導(dǎo)體的損耗功率也隨之增加。在扁線電機中的具體表現(xiàn)為當(dāng)頻率越高，扁線繞組的交流銅耗會越高。
同時該效應(yīng)還和電磁設(shè)計有關(guān)，比如槽內(nèi)磁密幅值、槽口高度等，也和扁銅線的尺寸有關(guān)。
缺點②：銅線難
這里的銅線難，指的是扁線電機對于銅線的要求相對于圓線電機更高。要求其具有一定的彈性，且彎折后會有一定程度的反彈。
這一要求，就使得設(shè)計難度直線上升，同時電線的絕緣層也會因為彎折和反彈變得更易損壞，產(chǎn)生缺口。
而扁線中的發(fā)卡電機對于銅線要求更高，傳統(tǒng)扁線電機在繞組成型后可以進行包裹絕緣處理，但是發(fā)卡電機不行。
值得一提的是，日立金屬還專門為普銳斯電機開發(fā)了銅線，來解決這方面的問題。
缺點③：設(shè)備難
扁線由于工序復(fù)雜、精度要求高，通過人工制造基本不可能實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，必須依賴專業(yè)的高端設(shè)備，這是大規(guī)模普及的前提，也是制約其國產(chǎn)化的一個重要原因。
從供應(yīng)商來看，目前國內(nèi)這方面的設(shè)備供應(yīng)商尚未達到成熟完備的狀態(tài)；而在國外，日本、意大利、德國是世界主要的扁線電機供應(yīng)商國家，但其價格非常高昂。
展開 行業(yè)應(yīng)用方案 | 電機與驅(qū)動控制系統(tǒng)
一、車用電機本體電磁性能優(yōu)化
磁鋼渦流損耗計算
發(fā)卡式繞組附加損耗計算
發(fā)卡式繞組環(huán)流計算
電機斜槽與斜極分析
電機幾何模型參數(shù)化分析
電機多目標(biāo)優(yōu)化分析
電機徑向電磁力分析
電機軸向電磁力計算
永磁體充磁和退磁分析
電機效率Map圖計算
永磁電機等效電路ECE模型抽取
感應(yīng)電機等效電路模型抽取
二、電機NVH性能分析
電機電磁力分析與優(yōu)化
電機模態(tài)分析
電機諧響應(yīng)分析
電機輻射聲功率瀑布圖計算
電機聲品質(zhì)分析
多學(xué)科性能優(yōu)化
三、電驅(qū)動系統(tǒng)EMC分析
電機ECE模型抽取
電機驅(qū)動電路仿真
IGBT建模與仿真
磁性元件建模與仿真
Busbar、Cable等寄生參數(shù)抽取
傳導(dǎo)干擾分析
輻射干擾分析
四、電機本體快速概念設(shè)計
Motor-CAD電磁分析
展開 汽車行業(yè)加速升級，智造生產(chǎn)搶先一步 ——激光焊接智能化系統(tǒng)解決方案
圖4 汽車座椅激光焊接工作站
電動汽車核心部件激光焊接系統(tǒng)
新能源汽車核心零部件激光焊接系統(tǒng)主要用于新能源電機及電池托盤激光焊接(圖5、圖6)，焊接系統(tǒng)配備激光擺動焊接頭、焊縫跟蹤系統(tǒng)、在線檢測系統(tǒng)、送絲系統(tǒng)等，解決銅、鋁合金等材料焊接工藝。目前主要應(yīng)用在發(fā)卡電機銅端子、電機定子、感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子銅條，以及5 系/6 系鋁合金、碳鋼、高強鋼電池托盤等汽車核心部件。
圖5 電機定子激光焊接機
圖6 電池托盤激光焊接機
全自動激光拼焊系統(tǒng)
全新智能化全自動激光拼焊板生產(chǎn)線(圖7)，是集激光焊接、自動上下料、焊縫跟蹤、焊縫質(zhì)量檢測、產(chǎn)品數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng)等于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。激光拼焊系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，根據(jù)客戶需求提供手動、半自動、全自動拼焊系統(tǒng)。可實現(xiàn)多張不同厚度、強度、材質(zhì)鋼板拼焊接成能進行沖壓的板材，已成功應(yīng)用于車身立柱、門內(nèi)板、側(cè)圍、前縱梁、天窗等汽車零部件的焊接。
圖7 全自動激光拼焊板生產(chǎn)線
圖8 飛輪焊接生產(chǎn)線
汽車傳動部件激光焊接工作站(圖8)，可根據(jù)焊接產(chǎn)品進行定制化設(shè)計，實現(xiàn)產(chǎn)品多工位快速焊接及不同工件的加工切換。汽車零部件焊接采用高功率激光焊代替其他焊接方法，零件焊接部位變形很小，連接精度高，焊接速度快，連接強度高，而且不需要焊后熱處理。主要應(yīng)用在汽車零部件組焊，與多家汽車主機廠以及汽車零部件廠商都有良好合作，包括一汽、上汽、寶馬、霍利韋爾、博格華納等。
目前大族激光智能裝備集團汽車傳動部件激光焊接系統(tǒng)已成功應(yīng)用于齒輪、發(fā)動機減振器、渦輪增壓器、防撞梁、安全氣囊、撥叉發(fā)動機油泵、發(fā)動機活塞等汽車部件的制造中，擁有著豐富的應(yīng)用案例及專業(yè)技術(shù)，極大地為汽車產(chǎn)業(yè)輕量化生產(chǎn)助力，具備智能化制造接口和遠程維護技術(shù)，可與工廠MES系統(tǒng)連接，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和質(zhì)量追溯，輕松實現(xiàn)智能制造。
展開 行業(yè)應(yīng)用方案 | 電機與驅(qū)動控制系統(tǒng)
一
車用電機本體電磁性能優(yōu)化
磁鋼渦流損耗計算
發(fā)卡式繞組附加損耗計算
發(fā)卡式繞組環(huán)流計算
電機斜槽與斜極分析
電機幾何模型參數(shù)化分析
電機多目標(biāo)優(yōu)化分析
電機徑向電磁力分析
電機軸向電磁力計算
永磁體充磁和退磁分析
電機效率Map圖計算
永磁電機等效電路ECE模型抽取
感應(yīng)電機等效電路模型抽取
二
電機NVH性能分析
電機電磁力分析與優(yōu)化
保時捷Taycan上的扁線電機技術(shù)
作為保時捷品牌首款純電動跑車，Taycan也具備了多方面的創(chuàng)新性技術(shù)，其所搭載的“扁線電機”（Hair-Pin發(fā)卡電機）不僅發(fā)揮了出色的驅(qū)動性能，更是一項將領(lǐng)銜下一代新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)。在法蘭克福車展上，長城汽車旗下蜂巢易創(chuàng)及零部件供應(yīng)商舍弗勒等都展示了各自扁線電機的技術(shù)實力。該技術(shù)的實力究竟幾何？為何業(yè)內(nèi)普遍又將其視為開啟新電驅(qū)動時代的“鑰匙”呢？
60秒快速閱讀：
1、相比起傳統(tǒng)電機所采用的圓形導(dǎo)線，扁線電機采用的是扁平導(dǎo)線。其優(yōu)勢在于電機體積更緊湊、更節(jié)約材料、功率更強勁。
2、扁線電機率先由國外車企發(fā)起應(yīng)用，如豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍達等。國內(nèi)應(yīng)用案例較少，車企尚未進行大規(guī)模采用。
3、技術(shù)層面，國內(nèi)扁線電機在設(shè)計、制造、原材料等方面均面臨挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)尚未成熟，由此帶來前期應(yīng)用成本高。市場成熟后，扁線電機將能降低整車成本并提升其性能。
● 何謂扁線電機？
與扁線電機相對應(yīng)的就是“圓線電機”，扁線、圓線的區(qū)別就在于電機中定子繞組所用的導(dǎo)線的形態(tài)不同。傳統(tǒng)電機采用的圓形導(dǎo)線，而扁線電機則采用了扁平的矩形導(dǎo)線。
扁線電機之所以會成為未來趨勢，是由新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展決定的，小型化、集成化、高功率密度等特點都是新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的演進方向。畢竟，體積大、重量大、動力弱的驅(qū)動系統(tǒng)在新能源汽車市場是不招待見的。
顯而易見，采用扁線可以大幅提高槽滿率（指線圈放入槽內(nèi)后占用槽內(nèi)空間的比例），因為圓線之間存在著空隙，而扁線則更加緊密。通俗來講，槽滿率越高，就代表著線圈中導(dǎo)線越多，產(chǎn)生的磁場會更強，那么電機的功率就會更大。
展開 新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)平臺化發(fā)展情況淺析
圖14 135kW電驅(qū)平臺
表3 15kW電驅(qū)平臺參數(shù)
5.2 150kW電驅(qū)動系統(tǒng)平臺
技術(shù)特點：
同軸行星系集成設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，更易于整車布置；
殼體結(jié)構(gòu)強度和NVH優(yōu)化；
行星系速比可調(diào)范圍大，具有更大的扭矩容量；齒輪受載均勻且軸向載荷小，利于軸承和油封選型；
電機發(fā)卡式扁線繞組，高槽滿率、高效率軸承、少油量、總成最高效率93% ；
驅(qū)動電機定子低諧波繞組結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子三段斜極式，高齒輪重合度，NVH性能優(yōu)異；
電子駐車可選；
適用于搭載中高端乘用車、商務(wù)車等多種車型。
圖15 150kW電驅(qū)平臺
表4 150kW電驅(qū)平臺參數(shù)
5.3 150kW同軸電驅(qū)動橋
技術(shù)特點：
同軸式設(shè)計，尺寸更緊湊，易于整車布置；
高強度結(jié)構(gòu)，與電機、橋管集成一體式設(shè)計，可搭載3.5t以下皮卡、廂貨等商用車；
驅(qū)動電機發(fā)卡式扁線繞組，高槽滿率，高效率軸承，少油量，總成最高效率93% ；
驅(qū)動電機定子低諧波繞組結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子三段斜極式,高齒輪重合度，NVH性能優(yōu)異；
采用高強度鋁殼體，重量更輕；
電子駐車、機械差速鎖可選。
圖16 150kW電驅(qū)系統(tǒng)平臺
表5 150kW電驅(qū)平臺參數(shù)
5.4 35kW減速器
技術(shù)特點：
分體式設(shè)計，可靈活搭載多種電機；
高扭矩容量，輸出扭矩可擴展至1800Nm；
極限轉(zhuǎn)速12000rpm，可擴展至14000rpm；
高齒輪重合度，NVH性能優(yōu)異；
高效率球軸承，最高傳動效率98%；
適用于A00 , A0級車型。
展開 比亞迪的e3.0平臺研究2——八合一控制器和域控制器
多合一的技術(shù)從北汽就開始嘗試；在通用的BEV3上也有系統(tǒng)性的開發(fā)——這個集成也叫“8合1”電驅(qū)+電控系統(tǒng)，包括了電機、逆變器和減速器，整車控制器、集成PDU、OBC和兩個DC/DC；華為之前也在車展上給了一個方案，高度集成的多合一電驅(qū)動系統(tǒng)，包含BCU、PDU、DCDC、MCU、OBC、電機、減速器七大部件的超融合動力域解決方案。
圖1 最早之前的北汽，后續(xù)通用和華為都開始做8合一，X合一
比亞迪這次的系統(tǒng)，集成驅(qū)動電機、減速器、驅(qū)動電機控制器、PDU( 高壓配電箱) 、DC-DC （高低壓直流轉(zhuǎn)換器）、Bi-OBC （車載充電器）、VCU （整車控制器）以及 BMS （電池管理器）。
圖2 比亞迪八合一控制器
我覺得這里需要確認的一個事情：由于DCDC和ACDC的高度融合，大家都開始用單板融合的方案。而在比亞迪的設(shè)計中，VCU和BMS是單板融合的，電機控制器是分離的，可能這三個控制部分全部整合在一起了。這也就是比亞迪之前所說的四個域控制器里面的智能動力域控制器，集成了VCU、BMS、Inverter、PDU、DCDC和ACDC的控制部分。
備注：在刀片電池之前的拆解中，我們看到電池管理系統(tǒng)高低壓分離在這里有意義
圖3 北汽有個拆解節(jié)目，就是介紹PDU和DCDC的
我們可以列個表比較一下，從主流的趨勢來看，所有的企業(yè)都在前驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)上采用了集成化的方案，這個思路大家都是一致的，也同時考慮兼容400V和800V的做法。從電機來看，共有的策略是從圓線電機轉(zhuǎn)向發(fā)卡式扁線電機，充分利用低損耗、高效率、高散熱性能，特點是提高槽滿率、減少用銅量，通過降低電阻來提升電機額定功率和電機最高效率。
展開 比亞迪e平臺3.0技術(shù)解讀
2、帶高性能硅膠片驅(qū)動電機
e平臺3.0的驅(qū)動電機采用發(fā)卡式扁線電機，扁線電機槽滿率提高15%，并且用上超薄高性能硅膠片優(yōu)化磁路設(shè)計，一頓操作下來整個驅(qū)動電機額定功率提升 40% ，電機最高效率可達97.5%。
3、SiC電控
有了更高效的驅(qū)動電機，自然要搭配更高性能的電控系統(tǒng)，e平臺3.0用上全新一代SiC電控，這套電控系統(tǒng)采用自主研發(fā)的1200V/840A全新SIC模塊（最大電壓1200V、最大電流840A），而且配備高性能氮化硅陶瓷和集成NTC傳感器，整個電控系統(tǒng)功率密度提升近3倍，電控最高效率達 99.7% 。
4、寬溫域高效熱泵系統(tǒng)
為了更好的解決純電動車在冬季續(xù)航衰減的問題，不少新推出的電動車都配備了熱泵系統(tǒng)，但傳統(tǒng)熱泵空調(diào)工作條件優(yōu)先，低溫環(huán)境下無法有效工作，而且通過電力驅(qū)動熱泵系統(tǒng)給電池組升溫這種低效的方法，也浪費了不少電力。
e平臺3.0采用了比亞迪全新的寬溫域高效熱泵系統(tǒng)，官方表示這套系統(tǒng)擁有11種工況模式，可在-30 ℃-60 ℃進行寬溫域工作。
具體是怎么實現(xiàn)，簡單理解就是把熱量從溫度高的地方 傳遞到溫度低的地方。e平臺3.0的驅(qū)動部分依舊是采用常規(guī)的冷卻液進行溫度控制，但電池組、座艙冷凝器這部分則用冷媒控溫，動力電池可實現(xiàn)直冷直熱，讓熱效率最高提升20%，冬季續(xù)航最大可提高20%。e平臺3.0首款推出的新車海豚就已經(jīng)采用了這套寬溫域高效熱泵系統(tǒng)。
5、充電5分鐘續(xù)航150km
在e平臺2.0上，比亞迪采用了獨立升壓充電裝置，來提升充電樁的輸出的電壓，實現(xiàn)穩(wěn)定的快充模式。
展開 卓越產(chǎn)品最佳應(yīng)用 | Ansys 行業(yè)應(yīng)用方案系列巡展
Ansys解決方案：車用電機本體電磁性能優(yōu)化 | 電機NVH性能分析 | 電驅(qū)動系統(tǒng)EMC分析 | 電機本體快速概念設(shè)計
典型應(yīng)用案例：永磁電機快速電磁概念設(shè)計、電機熱網(wǎng)絡(luò)分析、電機穩(wěn)態(tài)熱分析、電機效率map圖與路況分析、永磁體充磁和退磁分析、發(fā)卡電機附加損耗、效率Map圖計算、斜槽與斜極分析、電機溫度和散熱分析、電機NVH分析、電機驅(qū)動系統(tǒng)分析、電驅(qū)動系統(tǒng)EMC分析
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10
基于聯(lián)合仿真的電機聲品質(zhì)分析
通過Ansys Maxwell 和 Mechanical 的耦合諧響應(yīng)分析，我們可以快速獲得電機的多轉(zhuǎn)速振動噪聲瀑布圖
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Ansys解決方案：車用電機本體電磁性能優(yōu)化 | 電機NVH性能分析 | 電驅(qū)動系統(tǒng)EMC分析 | 電機本體快速概念設(shè)計
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基于聯(lián)合仿真的電機聲品質(zhì)分析
通過Ansys Maxwell 和 Mechanical 的耦合諧響應(yīng)分析，我們可以快速獲得電機的多轉(zhuǎn)速振動噪聲瀑布圖
展開 新功能 | 解鎖Ansys Maxwell 2021 R1新版功能要點
頻率-轉(zhuǎn)速平面中的諧波力插值
對于電機多轉(zhuǎn)速NVH分析（Maxwell到Mechanical諧響應(yīng)分析），新版本中新增轉(zhuǎn)速插值功能，用戶可以僅計算轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩曲線的非均勻轉(zhuǎn)速掃描點，軟件會在兩個求解的轉(zhuǎn)速點之間均勻插入轉(zhuǎn)速插值點。該功能可以與提高頻率分辨率功能結(jié)合使用，并支持object based和element based諧波電磁力的插值。
發(fā)卡繞組UDP
UDP功能是用戶自定義建模，Maxwell內(nèi)部嵌入多個模型庫，用戶在UDP界面中輸入一些模型的關(guān)鍵參數(shù)，軟件會自動生成完整的幾何模型。新版本中UDP新增發(fā)卡式繞組的模型庫，支持整數(shù)槽發(fā)卡式繞組建立（具有多個閉合線圈回路的繞組，一個槽多個線圈）和分?jǐn)?shù)槽發(fā)卡式繞組的建立（連接所有同相位線圈的一組或兩組繞組，繞組引線延伸到外部）。同時提供與MotorCAD之間的無縫連接，創(chuàng)建發(fā)卡繞組電機模型，生成的模型在Maxwell中可高效率的劃分網(wǎng)格。
GPU功能增強
隨著電腦的發(fā)展，GPU的功能越來越強大，用戶可以選擇使用GPU輔助加速求解。新版本中GPU計算功能得到增強，GPU可以支持更多的3D求解器：渦流場、靜磁場、瞬態(tài)磁場、靜電場、直流傳導(dǎo)場、瞬態(tài)電場、交流傳導(dǎo)場（未來版本）。
展開 
新功能 | 解鎖Ansys Maxwell 2021 R1新版功能要點
頻率-轉(zhuǎn)速平面中的諧波力插值
對于電機多轉(zhuǎn)速NVH分析（Maxwell到Mechanical諧響應(yīng)分析），新版本中新增轉(zhuǎn)速插值功能，用戶可以僅計算轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩曲線的非均勻轉(zhuǎn)速掃描點，軟件會在兩個求解的轉(zhuǎn)速點之間均勻插入轉(zhuǎn)速插值點。該功能可以與提高頻率分辨率功能結(jié)合使用，并支持object based和element based諧波電磁力的插值。
發(fā)卡繞組UDP
UDP功能是用戶自定義建模，Maxwell內(nèi)部嵌入多個模型庫，用戶在UDP界面中輸入一些模型的關(guān)鍵參數(shù)，軟件會自動生成完整的幾何模型。新版本中UDP新增發(fā)卡式繞組的模型庫，支持整數(shù)槽發(fā)卡式繞組建立（具有多個閉合線圈回路的繞組，一個槽多個線圈）和分?jǐn)?shù)槽發(fā)卡式繞組的建立（連接所有同相位線圈的一組或兩組繞組，繞組引線延伸到外部）。同時提供與MotorCAD之間的無縫連接，創(chuàng)建發(fā)卡繞組電機模型，生成的模型在Maxwell中可高效率的劃分網(wǎng)格。
GPU功能增強
隨著電腦的發(fā)展，GPU的功能越來越強大，用戶可以選擇使用GPU輔助加速求解。新版本中GPU計算功能得到增強，GPU可以支持更多的3D求解器：渦流場、靜磁場、瞬態(tài)磁場、靜電場、直流傳導(dǎo)場、瞬態(tài)電場、交流傳導(dǎo)場（未來版本）。由下表可以看出，使用GPU加速100萬左右的網(wǎng)格并沒有明顯的效果，但是對于150萬甚至更多的網(wǎng)格，使用GPU求解速度明顯增加，最高可以提速4倍左右。
展開 新能源汽車扁線：盡享汽車電動化、電機扁線化雙重紅利 ￥5000
線材升級，帶來扁線電機新事物
扁線應(yīng)用于永磁同步電機的銅線繞組當(dāng)中。以絕大部分新能源汽車采用的永磁同步電機為例，電機結(jié)構(gòu)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件、基座、端蓋以及其他輔助標(biāo)準(zhǔn)件。定子組件包含了定子鐵芯、銅線繞組、引出線和絕緣材料，一般與電機殼體固定。銅線繞組又區(qū)分為傳統(tǒng)圓線繞組以及新型扁線繞組。轉(zhuǎn)子組件包含轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體、轉(zhuǎn)軸、軸承等部件，和輸出轉(zhuǎn)軸相連，帶動齒輪驅(qū)動車輛行駛。
電機的發(fā)展始終圍繞整車需求，扁線電機對傳統(tǒng)圓線電機有碾壓性的技術(shù)優(yōu)勢。新能源汽車目前處于快速發(fā)展時期，產(chǎn)品質(zhì)量快速提升，消費者對整車性能要求越來越高。整車對電驅(qū)系統(tǒng)的主要需求包括：高效率，高功率密度，優(yōu)秀NVH，高集成性和低成本；扁線電機在這5個技術(shù)指標(biāo)上均碾壓傳統(tǒng)圓線電機。
電機繞組導(dǎo)線橫截面積為四邊形，與傳統(tǒng)圓線電機差異明顯。在扁線電機的定子組件制造過程中，需要把繞組做成發(fā)卡形狀，通過插入方式安裝入定子，故這種扁線電機又被稱為發(fā)卡電機。
1.2. 滲透率展望，百倍市場空間
扁線電機滲透率快速提升。2021年特斯拉換裝國產(chǎn)扁線電機，帶動滲透率大幅提升，扁線電機的趨勢已經(jīng)確定。
眾多潛在爆款車型使用扁線電機，預(yù)計2025年滲透率將快速提升至95%。 2021年上海車展中，扁線電機大放異彩，眾多高端車型均搭載扁線電機。比亞迪的DMI車型和e++平臺全系都是扁線電機，大眾MEB、蔚來ET7、智己L7、極氪001等明星車型采用的都是扁線電機。
預(yù)估2025年新能源汽車全球銷量2367萬輛。
展開 新能源汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望
德國和美國汽車電子廠商聯(lián)合提出了魯棒性驗證（RV）方法[6]，該方法已經(jīng)被英飛凌科技公司、博世集團廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體分立器件的可靠性設(shè)計分析，對于諸如電機控制器等的復(fù)雜系統(tǒng)，其適用性與有效性還在進一步探索中。
三、驅(qū)動電機關(guān)鍵技術(shù)
新能源汽車采用電動機取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機作為動力輸出部件。隨著新能源汽車對驅(qū)動電機寬調(diào)速范圍、高功率密度、高效率等性能要求的提高，稀土永磁體勵磁的永磁同步電機技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)直流電機、感應(yīng)電機驅(qū)動技術(shù)作為新能源汽車的主流驅(qū)動電機解決方案。但是，隨著驅(qū)動電機功率密度和效率的不斷提高，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)工藝制造的永磁同步電機也逐漸難以滿足當(dāng)前市場的競爭需求，各大傳統(tǒng)主機廠和新興造車勢力迫切需要尋找新的技術(shù)解決方案。
（一）扁銅線技術(shù)
發(fā)卡式(也稱為扁銅線)定子繞組如圖1所示。采用發(fā)卡式定子繞組可以提高電機定子的槽滿率，從而提高電機的功率密度。此外，發(fā)卡式定子繞組的端部尺寸較短，因而擁有更低的銅損以及更好的散熱性能。當(dāng)前該類電機的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和專利，主要由日本、意大利和德國等傳統(tǒng)汽車強國所引領(lǐng)。從2018年開始，國內(nèi)的深圳市匯川技術(shù)有限公司、松正電動汽車技術(shù)股份有限公司等電動汽車零部件供應(yīng)商也陸續(xù)發(fā)力，推出了自己的扁銅線電機產(chǎn)品。
然而，相對于傳統(tǒng)圓銅線繞組而言，扁銅線繞組的高頻趨膚效應(yīng)顯著。對于大功率驅(qū)動電機，發(fā)卡式定子繞組帶來的環(huán)流損耗也更加突出[7,8]。發(fā)卡式繞組的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，扁銅線彎折后絕緣層容易損壞產(chǎn)生缺口或破面。降低發(fā)卡式定子繞組的趨膚效應(yīng)和渦流損耗是當(dāng)前研究的熱點。提高發(fā)卡式定子繞組的材料加工技術(shù)和制造精度將有利于該項技術(shù)國產(chǎn)化的推廣。
展開 新能源汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望
德國和美國汽車電子廠商聯(lián)合提出了魯棒性驗證（RV）方法[6]，該方法已經(jīng)被英飛凌科技公司、博世集團廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體分立器件的可靠性設(shè)計分析，對于諸如電機控制器等的復(fù)雜系統(tǒng)，其適用性與有效性還在進一步探索中。
三、驅(qū)動電機關(guān)鍵技術(shù)
新能源汽車采用電動機取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機作為動力輸出部件。隨著新能源汽車對驅(qū)動電機寬調(diào)速范圍、高功率密度、高效率等性能要求的提高，稀土永磁體勵磁的永磁同步電機技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)直流電機、感應(yīng)電機驅(qū)動技術(shù)作為新能源汽車的主流驅(qū)動電機解決方案。但是，隨著驅(qū)動電機功率密度和效率的不斷提高，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)工藝制造的永磁同步電機也逐漸難以滿足當(dāng)前市場的競爭需求，各大傳統(tǒng)主機廠和新興造車勢力迫切需要尋找新的技術(shù)解決方案。
（一）扁銅線技術(shù)
發(fā)卡式(也稱為扁銅線)定子繞組如圖1所示。采用發(fā)卡式定子繞組可以提高電機定子的槽滿率，從而提高電機的功率密度。此外，發(fā)卡式定子繞組的端部尺寸較短，因而擁有更低的銅損以及更好的散熱性能。當(dāng)前該類電機的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和專利，主要由日本、意大利和德國等傳統(tǒng)汽車強國所引領(lǐng)。從2018年開始，國內(nèi)的深圳市匯川技術(shù)有限公司、松正電動汽車技術(shù)股份有限公司等電動汽車零部件供應(yīng)商也陸續(xù)發(fā)力，推出了自己的扁銅線電機產(chǎn)品。
然而，相對于傳統(tǒng)圓銅線繞組而言，扁銅線繞組的高頻趨膚效應(yīng)顯著。對于大功率驅(qū)動電機，發(fā)卡式定子繞組帶來的環(huán)流損耗也更加突出[7,8]。發(fā)卡式繞組的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，扁銅線彎折后絕緣層容易損壞產(chǎn)生缺口或破面。降低發(fā)卡式定子繞組的趨膚效應(yīng)和渦流損耗是當(dāng)前研究的熱點。提高發(fā)卡式定子繞組的材料加工技術(shù)和制造精度將有利于該項技術(shù)國產(chǎn)化的推廣。
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