二十年電驅(qū)動的研制，使國內(nèi)電動汽車擺脫傳統(tǒng)燃油車曾受到的發(fā)動機技術(shù)窘境，不但實現(xiàn)自給自足，在一些領(lǐng)域甚至比外資更有優(yōu)勢。這是自主在動力總成上邁出的一大步。

然而，我們還需面對一個事實：越深耕新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)，越發(fā)現(xiàn)自主仍被“卡著脖子”，其中包括制造工藝和設(shè)備、零部件、基礎(chǔ)材料等。

這些正是電驅(qū)動產(chǎn)品趨向同質(zhì)化的競爭要點之一，所幸國內(nèi)很多電驅(qū)動企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到這個問題，正在努力以各種不同的方式對整個產(chǎn)業(yè)鏈進行提升，實現(xiàn)在電機配套領(lǐng)域進行各個突破，最終在電驅(qū)動產(chǎn)品性能、成本的全面領(lǐng)先。

國內(nèi)最早量產(chǎn)扁線電機的企業(yè)是誰？

新能源汽車經(jīng)過十幾年的發(fā)展，動力性、經(jīng)濟性、通用性、安全性是主機廠共性需求點。為了滿足整車的要求，電驅(qū)動供應(yīng)商需要開發(fā)高功率密度、高效率、高性價比、低噪音的電機電控，來滿足不同應(yīng)用場景下的電動汽車的實際需求。采用新型的材料、先進的繞組制造工藝、以及高效的冷卻散熱技術(shù)已成為提升功率密度以及效率的主要手段。不斷提高材料利用率、驅(qū)動電機的設(shè)計精度、工藝制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本成為驅(qū)動電機的主要發(fā)展方向。

因此國內(nèi)外普遍認(rèn)為下一代驅(qū)動電機技術(shù)會朝著扁線電機、平臺化、集成化的方向發(fā)展。

國外驅(qū)動電機較早應(yīng)用了扁線電機技術(shù)，比如通用、豐田、寶馬的電動汽車均搭載了扁線電機。國內(nèi)近幾年也延續(xù)了這個趨勢，華域電動是國內(nèi)第一家開發(fā)、批產(chǎn)扁線電機的廠家，松正電機、方正電機等也都將產(chǎn)品開發(fā)的重點放在扁線電機上。

華域汽車電動系統(tǒng)有限公司金聞路基地

一般而言，扁線電機被認(rèn)可的一個很重要的原因就在于它的高槽滿率。相同空間內(nèi)，扁線電機可以比圓線電機多填充20%，達到90%以上。若是相同功率下，扁線電機的體積會更小，更緊湊即更高的功率密度。舉個例子來說，相同體積或重量下，華域電動第三代扁線電機的功率是第一代圓線電機的三倍。

為此，NE時代對華域汽車電動系統(tǒng)有限公司做了個專訪，探究一下華域電動開發(fā)扁線電機背后的故事。

華域汽車電動系統(tǒng)有限公司金石路基地

華域電動對NE時代透露，他們在2013年左右做了廣泛的調(diào)研，對未來新能源汽車的發(fā)展趨勢做了分析，研究了扁線電機的技術(shù)特點和運用場景，敏銳地察覺到，扁線電機將是未來新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展方向，因此華域電動在2014年開始自主研發(fā)了扁線電機，在國內(nèi)零基礎(chǔ)的情況下，經(jīng)過產(chǎn)品開發(fā)和工藝開發(fā)，在2017年在國內(nèi)首次對扁線電機進行了批量生產(chǎn)，裝配在上汽數(shù)款純電動和混合動力新能源汽車上，同時這幾年，華域電動不斷對產(chǎn)品進行了升級，繞組技術(shù)已經(jīng)從2層、4層走到了8層。最新發(fā)布的上汽ER6里搭載了華域電動8層扁線電機。

八層扁線電機

雖因高功率傾向扁線電機，但華域電動并非只供應(yīng)大功率電機產(chǎn)品。為了給更多客戶更加更適配的產(chǎn)品，華域電動今年對旗下電機做了一個平臺化梳理。

從功率上看，華域電動開發(fā)出四款平臺化電機。每個平臺上會分出性能版、性價比版等分支，以此把成本做到極致或?qū)⑿阅茏龅綐O致。它通過調(diào)整電機整體的長度實現(xiàn)不同的功率，基本上覆蓋70kW到200kW的功率范圍，適用于A00級車至C級車。

華域電動希望，通過不同的電機分支和功率設(shè)定，能夠滿足客戶90%以上車型的需求。每過一年左右的時間，會對產(chǎn)品進行技術(shù)升級，對效率、NVH和功率密度等核心指標(biāo)進行提升，而且電機平臺化，零部件通用化，一方面把開發(fā)周期縮短，開發(fā)效率提升，另一方面，客戶用到的是技術(shù)先進程度和成熟程度平衡的產(chǎn)品。

而且就目前來看，它的生產(chǎn)規(guī)模是全球最大。至今，華域電動已經(jīng)累計裝機了20萬臺的扁線電機。

設(shè)計、制造工藝有優(yōu)勢

華域電動在扁線電機產(chǎn)品上實現(xiàn)了一個大突破，回顧當(dāng)初，扁線電機是在國內(nèi)是首創(chuàng)，沒有成功的方案可以借鑒。為了實現(xiàn)這個突破，需要對設(shè)計和制造領(lǐng)域做全方位的開發(fā)，必須從產(chǎn)品設(shè)計到制造工藝都需要自主掌握，依靠無數(shù)個創(chuàng)新、突破積累，逐步打破了整個環(huán)節(jié)中的所有壁壘。至今華域電動已經(jīng)被授權(quán)了扁線電機七十多項的專利。

工藝和制造技術(shù)也是限制扁線電機發(fā)展的關(guān)鍵因素，其中尤以繞組成型和焊接影響最大。華域電動在這兩項核心環(huán)節(jié)上投入了大量的人力和物力，與材料供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)合開發(fā)，共同克服了各種技術(shù)上的難關(guān)。

對于繞組成型，最容易導(dǎo)致導(dǎo)線的漆膜損傷，影響電機的絕緣可靠性。為解決這一技術(shù)難題，華域電動從繞組絕緣結(jié)構(gòu)和設(shè)備成型工藝兩方面出發(fā)，同供應(yīng)商展開了深入的聯(lián)合研發(fā)設(shè)計。

漆包扁線應(yīng)能滿足電機對絕緣等級、耐久老化、耐油以及機械加工性能的需求，但在扁線電機開發(fā)初期，國內(nèi)還沒有能夠滿足以上需求的扁銅線供應(yīng)商。為推進扁線電機的開發(fā)，華域電動與扁線供應(yīng)商密切合作，共同對漆膜結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和驗證，在前期驗證中所使用的銅線就超過十多噸，最終共同研制出能夠滿足汽車行業(yè)應(yīng)用的漆包扁銅線產(chǎn)品。

此外，工藝成型對設(shè)備的自動化程度提出高要求，如線與線之間的距離緊密且均勻，生產(chǎn)節(jié)拍是符合批產(chǎn)要求。同樣在扁線電機開發(fā)初期國內(nèi)也沒有能滿足需求的設(shè)備供應(yīng)商，而國外設(shè)備供應(yīng)商又對國內(nèi)技術(shù)封鎖，在這一環(huán)境下，華域電動與設(shè)備供應(yīng)商從設(shè)計之初就緊密配合，從線型設(shè)計、成型參數(shù)和檢驗方法等方面進行技術(shù)攻關(guān)，最終完成設(shè)備的設(shè)計和調(diào)試，確保了扁線電機的順利研制。

華域電動表示，公司的團隊在設(shè)計和制造工藝上非常強，這是公司的優(yōu)勢。

扁線電機生產(chǎn)線

關(guān)鍵設(shè)備及基礎(chǔ)材料需本土產(chǎn)業(yè)鏈配合

華域電動對未來也有擔(dān)憂?，F(xiàn)在由于中國電機企業(yè)在磁鋼開發(fā)以及成本有比較大的優(yōu)勢，外資企業(yè)電機看上去不像傳統(tǒng)發(fā)動機有壓倒性的優(yōu)勢。但是其實他們對電機的設(shè)備、工藝和材料方面占據(jù)技術(shù)制高點，特別是對技術(shù)的前瞻研究的投入很大，和材料、設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)合作緊密度更高，積累了未來五年以上趨勢所需要的技術(shù)，一旦整車客戶有產(chǎn)品技術(shù)升級的要求，他們的優(yōu)勢就會很快凸顯出來。

扁線電機采用的扁銅線需要強耐電暈、低針孔零針孔、高絕緣層機械強度、耐高溫耐腐蝕、低摩擦系數(shù)、耐ATF油等。特別是未來電壓等級上升到800V后，絕緣等級大幅度提高，這對絕緣紙、漆包線、絕緣漆等提出嚴(yán)苛要求。這已經(jīng)不單單是電機技術(shù)，而是牽涉到上游材料供應(yīng)商。但絕緣材料，甚至包覆絕緣漆膜的高端原材料全部來自國外。

“我們在成型工藝上不斷突破來達到極限，但實際上材料突破進展很慢。國內(nèi)沒有一條線做系統(tǒng)的考慮，整個供應(yīng)鏈的上游還是要靠國外。”華域電動對NE時代如此描述電驅(qū)動對外依存現(xiàn)狀。

好在華域電動已經(jīng)提早認(rèn)識到了這個問題，經(jīng)過調(diào)研，華域電動辨識出了扁線電機近百個技術(shù)點，與質(zhì)量、成本、性能有關(guān)，并結(jié)合未來電機發(fā)展的趨勢，找出其中的發(fā)展瓶頸，針對每個點制定了技術(shù)發(fā)展路線，包括自己開發(fā)、和設(shè)備供應(yīng)商，和零部件供應(yīng)商的合作策略，由點開始實現(xiàn)局部突破，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的提升。

華域電動認(rèn)為，扁線電機更像是一個跨學(xué)科的系統(tǒng)工程，它需要中國的品牌在產(chǎn)業(yè)鏈層面成長起來。國家層面應(yīng)直接補貼基礎(chǔ)材料和關(guān)鍵裝備項目，支持自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，開發(fā)出等效替代方案，并且對前瞻技術(shù)做出儲備。而且電機企業(yè)不能放棄國內(nèi)的設(shè)備或材料供應(yīng)商，需做到相互扶持，共同創(chuàng)新，縮小國內(nèi)外的差距。同時華域電動也表態(tài)，愿意牽頭承擔(dān)起電機產(chǎn)業(yè)鏈整體提升的責(zé)任。

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