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 一周前，保時捷Taycan(參數(shù)詢價)正式上市，一時風頭無兩。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，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，更是一項將領銜下一代新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的技術。在法蘭克福車展上，長城汽車旗下蜂巢易創(chuàng)及零部件供應商舍弗勒等都展示了各自扁線電機的技術實力。該技術的實力究竟幾何？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？

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1、相比起傳統(tǒng)電機所采用的圓形導線，扁線電機采用的是扁平導線。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)起應用，如豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍達等。國內(nèi)應用案例較少，車企尚未進行大規(guī)模采用。
3、技術層面，國內(nèi)扁線電機在設計、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線的形態(tài)不同。傳統(tǒng)電機采用的圓形導線，而扁線電機則采用了扁平的矩形導線。

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，就代表著線圈中導線越多，產(chǎn)生的磁場會更強，那么電機的功率就會更大。

有數(shù)據(jù)顯示，在相同的空間內(nèi)，扁線電機可以多填充20-30%的導線，從某種程度上可以理解成將電機功率提升了20-30%。反過來說，在達到相同的功率密度的前提下，扁線電機的體積也會更加緊湊。

相比起傳統(tǒng)電機而言，扁線結構還有其他優(yōu)勢。它使得導線與導線間的接觸面積大幅提高，因此散熱能力會更強。又因為繞組體積更小，所以耗材就更少。

電機，在電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程中是起著樞紐作用的關鍵部件。反映在整車上，扁線電機能提供更優(yōu)越的加速性能，并且噪音更小，大幅提升了整車性能?？偠灾?，扁線電機順應了新能源汽車發(fā)展潮流。誰能率先開發(fā)并量產(chǎn)扁線電機，誰就能更好地搶占市場，抓住新能源汽車爆發(fā)的紅利。

● 國外率先示范應用 國內(nèi)仍處于初級階段

在多年以前，只有少數(shù)國外汽車廠商所生產(chǎn)的新能源汽車產(chǎn)品采用了扁線電機技術。比如，2007年，雪佛蘭沃藍達就搭載了雷米（已被博格華納收購）提供的扁線電機；日產(chǎn)、豐田等車企也都應用過該技術（豐田第四代普銳斯的扁線電機來自日本電裝）。

現(xiàn)今，國內(nèi)車企及零部件供應商也紛紛染指這一技術。在今年法蘭克福車展上，長城汽車控股的零部件公司蜂巢易創(chuàng)就展示了自主開發(fā)生產(chǎn)的“扁線技術”電驅(qū)動集成系統(tǒng)。此外，包括上汽、比亞迪和北汽在內(nèi)的主機廠，以及方正電機、漢拿電機等電機企業(yè)也都已經(jīng)展開了相應的研究。

方正電機總經(jīng)理牛銘奎稱，“國內(nèi)扁線電機總體處于起步階段。多家整車、零部件企業(yè)正在進行產(chǎn)品開發(fā)。目前，國內(nèi)有3-5家電機廠在從事扁線電機技術的開發(fā)，另有約4家整車廠也在進行研發(fā)。”

另有報告顯示，根據(jù)國內(nèi)主機廠和電機企業(yè)的研發(fā)進度來看，國內(nèi)扁線電機最快將于2020年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，2025年市場滲透率有望達到67%。實際上，就當前而言，扁線電機國內(nèi)市場應用相對“冷清”。

牛銘奎表示，“國內(nèi)扁線電機規(guī)模應用案例還較少，目前只有一款搭載該技術的車型投放市場。”他進一步闡釋道，基于扁線電機進行產(chǎn)品開發(fā)的公司和項目為數(shù)不少，并且更多公司都已開始緊鑼密鼓地進行調(diào)研，后續(xù)會研發(fā)更多基于扁線電機的項目。

一位不具名人士（該人士為國內(nèi)某大型自主品牌車企研究院技術負責人）對 表示，“目前國內(nèi)應用并不多。就像燃料電池一樣，雖然都知道技術好，但是各個主機廠都不會提前大規(guī)模量產(chǎn)。”

總體看來，扁線電機技術由國外車企率先發(fā)起應用，并且在新能源驅(qū)動電機市場取得了良好的示范效應，而國內(nèi)目前還在追趕當中。

● 設計制造等環(huán)節(jié)挑戰(zhàn)大 但能降低整車成本

盡管從長期來看，扁線電機是未來驅(qū)動電機的發(fā)展方向。在具備諸多優(yōu)勢的同時，也同樣存在劣勢，比如設計難度、工藝制造難度、更易損耗等。換個角度來說，原材料、生產(chǎn)工藝、專業(yè)制造設備等痛點成為了扁線電機產(chǎn)業(yè)化的壁壘，這也是其尚未實現(xiàn)大規(guī)模應用的原因。

“扁線電機是一項從產(chǎn)品設計到制造工藝等環(huán)節(jié)都截然不同于傳統(tǒng)電機的技術。”牛銘奎稱，尤其是生產(chǎn)工藝，例如線圈成型、扭頭、焊接、浸漬等，都需要全新的開發(fā)。目前尚由歐美企業(yè)壟斷，這將成為國內(nèi)對核心技術掌握的主要瓶頸。“誰能掌握設計、制造等全方位的核心技術，誰才能真正在扁線電機領域取得技術突破。”牛銘奎說。

市場現(xiàn)狀也確實如此。目前，具備扁線電機量產(chǎn)能力的廠家多為國際玩家，如日本電裝、日立電機，以及德國舍弗勒等。國內(nèi)，上汽集團旗下零部件公司華域汽車曾于2017年實現(xiàn)了扁線電機部分出貨。

上述所提及的“3-5家電機廠”和“約4家主機廠”，在扁線電機技術開發(fā)、生產(chǎn)制造等方面的能力差異都很大。牛銘奎表示，“多數(shù)廠家主要依靠國外進口設備解決工藝問題。只有數(shù)量很少的佼佼者，實現(xiàn)了從產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造工藝的全方位能力積累和技術突破。”

除此之外，由圓形導線升級為扁平矩形截面導線所帶來的另一個問題是，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的導線制造技術也需要同步革新。

技術難題是一方面，由此所帶來的產(chǎn)品性價比又是一方面。上述不具名人士也提到，“扁線電機在設計、制造等方面的難度都比較大。”這也反映了在市場成熟前，缺少合作伙伴來共同承擔研發(fā)等各方面的成本，由此導致車企應用該技術成本較高。“利潤為王”恰好能解釋車企為何沒有提前進行大規(guī)模量產(chǎn)。

鑒于扁線電機的技術優(yōu)勢，當其越過技術降本和規(guī)模降本的臨界點時，該技術還是具備市場競爭力的。牛銘奎認為，“相比起傳統(tǒng)的圓線電機，扁線電機能降低8%-12%的有效材料成本。如果再考慮給整車性能、電耗等方面帶來的優(yōu)勢，扁線電機能將成本降低大約15%。”

全文總結：

現(xiàn)如今，扁線電機對傳統(tǒng)電機的替代作用仍不明顯，短期內(nèi)投產(chǎn)應用的風險是車企所不愿承擔的。任何一項技術從實驗室走向市場的道路都非?？部?，技術不成熟導致市場應用難，市場培育不到位又反過來制約技術的快速突破。站在長遠角所趨；于消費者而言，如果為更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗而付出更少的成本又何樂而不為呢？
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