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2025-04-16 44 汽车行业报告
扁线应用于永磁同步电机的铜线绕组当中。以绝大部分新能源汽车采用的永 磁同步电机为例,电机结构包括定子组件、转子组件、基座、端盖以及其他辅助标 准件。定子组件包含了定子铁芯、铜线绕组、引出线和绝缘材料,一般与电机壳体 固定。铜线绕组又区分为传统圆线绕组以及新型扁线绕组。转子组件包含转子铁 芯、永磁体、转轴、轴承等部件,和输出转轴相连,带动齿轮驱动车辆行驶。电机的发展始终围绕整车需求,扁线电机对传统圆线电机有碾压性的技术优 势。新能源汽车目前处于快速发展时期,产品质量快速提升,消费者对整车性能 要求越来越高。整车对电驱系统的主要需求包括:高效率,高功率密度,优秀 NVH, 高集成性和低成本;扁线电机在这 5 个技术指标上均碾压传统圆线电机。电机绕组导线横截面积为四边形,与传统圆线电机差异明显。在扁线电机的 定子组件制造过程中,需要把绕组做成发卡形状,通过插入方式安装入定子,故 这种扁线电机又被称为发卡电机。预估 2025 年新能源汽车全球销量 2367 万辆。
根据《新能源汽车产业发展规 划(2021-2035 年)》,目标到 2025 年新能源汽车销售渗透率达到 20%左右,到 2035 年纯电动汽车成为新销售车辆的主流;根据新能源汽车近年来的产销状况, 我们在此基础上预计中国新能源汽车销量 2025 年达到 896 万辆(渗透率 30%), 全球销量 2367 万辆。扁线电机能大幅度提升转换效率,降低电池成本。根据上汽绿芯频道评估, 在 WLTC 工况,扁线电机比传统圆线电机的转换效率高 1.12%;在全域平均下, 两者效率值相差 2%;在市区工况(低速大扭矩),两者效率值相差 10%。按照典 型的续航 500km 的 A 级轿车(搭载 60kwh 电池包和 150kw 电机)计算,WLTC 工况下,搭载扁线电机的电池成本节约 672 元,市区工况下,电池成本节约 6000 元。 单车千元级别的成本节约对车企意义重大。以蔚来汽车为例,2021Q1 单车 毛利 8417元,单车净利仅-2239元。在新能源车和动力电池成本仍然偏高的情况, 如何降低成本是车企的永恒追求,提高电机工作效率则是降本的有效途径之一。铜耗降低带来扁线电机转换效率高于圆线。电机损耗的能源中,有 65%来自 于铜耗,20%来自于铁耗,10%来自于风摩损耗,5%来自于杂散损耗。而铜耗来 自于电流通过铜线时的电阻发热 Q=I2R,当槽满率越高时,相同功率电机所需要 的铜线更短,进而内阻降低,发热减少,铜耗降低。
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