電子發燒友網報道（文/吳子鵬）前不久，國家知識產權局信息顯示，蔚來動力科技（合肥）有限公司申請一項名為“扁線波繞組、定子及電機”的專利，公開號CN 118826343 A，申請日期為2023年4月。

專利內容顯示，該申請涉及一種扁線波繞組、定子及電機，扁線波繞組包括第一成型導線、第二成型導線、第三成型導線及第四成型導線，形成的第一線圈和第二線圈的長度一致，能夠有效解決支路間的環流問題。該申請的扁線波繞組還可大幅減少傳統的扁線波繞組的導線切斷、折彎及焊接等風險操作。

為什么車企如此重視扁線電機呢？主要原因在于，與同等功率的圓線電機對比，扁線電機擁有更小巧的體積、更高的效率、更小的噪音、更強的導熱性能和更低的溫升，作為電動汽車的動力源，扁線電機能夠進一步提升效率。

扁線電機的優勢

相比圓線繞組，扁線電機采取的扁線繞組通過采用扁平的銅線，其截面形狀更接近矩形或橢圓形，在電機槽中的填充效果更好，因此能夠提高電機的槽滿率，充分利用了槽位，提高了繞組的緊湊度和導線填充率。一般而言，圓線電機的槽滿率大概為50%左右，扁線電機的槽滿率可以達到70%以上，電機就可以承載更大的電流，產生更高的電樞磁勢，進而提升電機的扭矩密度。

因此，從結構來說，扁線電機和圓線電機沒有什么區別，也是由鋁殼、前后軸承、定子總成、轉子總成、溫感器、旋變器、EMC部件等幾大部分組成。從繞組類型來看，扁線電機主要采用I-pin、Hair-pin、X-pin繞組類型。其中，I-pin繞組形如I，直接將每根扁銅線獨立地插入到定子槽內，并在兩端進行扭頭處理并焊接，從而構成完整的電機繞組；Hair-pin繞組的獨特之處在于其先將銅線彎曲成H型發卡狀，這種形狀的扁銅線需在制造過程中預先成型再將成型后的發卡狀銅線插入到定子槽內，并在一端進行焊接；X-pin繞組與Hair-pin繞組類似，主要體現在優化磁場分布和提高電機效率上，通過特殊的形狀和排列方式，在焊接端進行了特殊設計，取消了部分直線段，使端部結構更加緊湊。

由于線型和繞組的差異，扁線電機的優勢在于，如果是相同功率，扁線電機體積更小，用材更少，成本更低；如果是相同體積，扁線電機槽滿率提升，功率密度提升。另外，扁線電機的溫度性能更好，有更好的NVH表現。當然，扁線電機也有一些挑戰，包括設計難、工藝難、設備難、扁線難、有損耗。尤其是設備難方面，扁線電機的繞組設備大都百萬級以上，對相關企業的資金投入帶來了很大的挑戰。

新能源汽車積極布局扁線電機

由于效率更高，扁線電機得到了新能源汽車廠商的廣泛重視。早在2007年，雪佛蘭VOLT采用的電動汽車新技術中就有發卡式扁線電機，由供應商雷米提供。2015年，豐田第四代普銳斯也選擇搭配扁線電機，其扁線電機供應商為電裝。

目前，特斯拉、蔚來、理想、小鵬、上汽和長城等眾多品牌的新能源汽車里都搭載了扁線電機，同時汽車各級別的供應商也在積極開發扁線電機。

以方正電機為例，該公司研發生產的扁線電機在散熱能力、轉矩\功率密度、效率、NVH性能等方面具有明顯優勢，隨著技術工藝的進一步成熟，會有更廣闊的應用市場。同時，國際知名的舍弗勒集團、博格華納、電裝、日立、麥格納國際等企業也是扁線電機市場的主要參與者。有分析報告指出，后續兩年扁線電機在新能源乘用車領域滲透率將達到90%，屆時將達到288萬套的需求，市場規模也將達到90億元。

結語

憑借體積小、效率高、導熱強、溫升低、噪音小的優勢，扁線電機成為提升功率密度的解決方案之一。業界對于扁線電機趨勢已達成基本共識，背后原因就在于其潛力非常大。相信未來會有更多的新能源汽車選擇扁線電機，扁線電機也會滲透到更廣泛的領域里。

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