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持续提高功率密度和转矩密度,扁线、油冷成为电机主要技术发展方向。驱动电机其性能和效率直接影响整车的功率、扭矩和可靠性。随着电机技术的不断进步,在电机绕组形式、电机冷却方式上出现多种技术革新,其中扁线绕组、油冷电机成为主要的技术发展方向,具有高功率、率、散热性能等优点。
扁线电机功率密度更高,渗透率快速提升。扁线绕组电机的显著特点是定子绕组中采用截面积更大的扁铜线,提高电机槽满率。与普通圆漆包线绕组相比,扁线绕组在相同的体积下,具有能量密度更高、电机效率更高、散热能力更强、机械噪音和电磁噪音更小的特点。2020 年,新能源汽车扁线电机渗透率为 15%,我国扁线电机渗透率约为 10%。2021 年,随着特斯拉、大众、宝马、比亚迪、蔚来等车企开始大规模换装扁线电机,扁线渗透率大幅提升。
2022 年上半年,中新能源车型几乎全部采用扁线电机,截至 2022 年 7月,我国新能源乘用车扁线电机渗透率达到 41%。油冷电机可进一步提升电机热管理效率,配套扁线电机渗透率将持续提升。电机的功率效率受制于电机热管理能力,提高电机冷却散热能力可提高功率密度,提升电机使用寿命。常用的电机冷却方式包括风冷、水冷、油冷。风冷电机主要利用机壳外部的散热鳍片,通过流动的气流将热量带走,特点是体积小、重量轻,散热性能相对较差。水冷电机采用电机机壳中增加水道的方式,通过热交换将热量带走,特点是散热好,已成为目前主要散热方式。油冷电机将水冷中的散热介质换成特种油品材料,特点是降温效果好,尤其适合扁线电机场景,是未来主要发展方向。根据 NE 时代的数据,2022 年 7 月我国新能源乘用车油冷电机渗透率达 27%,液冷电机渗透率保持在 60%左右。
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