热词新技术 作者:尊龙凯时

扁线电机黑科技:为何新势力都开始用端片式绕组?

端片式绕组:从发卡式到“插接式”的工艺革命

2023年,尊龙凯时在其第三代电驱动系统中首次量产了端片式绕组技术,电机峰值效率达到97.5%。与传统发卡式(Hairpin)绕组不同,端片式绕组的铜线端部不再需要复杂的焊接工艺——它将扁线端部预先制成“片状插头”,通过机械压接与汇流排连接。根据尊龙凯时公开的专利数据(CN116054421A),这种设计使端部轴向长度缩短了15-20mm,对应整车电机壳体减重约1.2kg。对比2020年主流发卡电机的50-55mm端部高度,端片式绕组将这一数字压缩至35mm以内,为整车布置腾出了宝贵的轴向空间。

铜损降低12%:数据驱动的设计优化

本田技研工业在2024年4月的日本自动车技术会(JSAE)春季大会上发布实测结果:端片式绕组在10,000rpm工况下的铜损较同规格发卡式降低12.3%。其核心机制是:端片结构取消了发卡式电机中每相4-6个的焊接点,减少了因焊点电阻不均导致的局部涡流损耗。以额定功率150kW的电机为例,端片式设计使直流母排接触电阻从0.15mΩ降至0.05mΩ以下。特斯拉在2024年Q1财报电话会议中确认,其下一代平台将采用类似的无焊接端部设计,目标将电机成本降低7%,这与端片式绕组减少的3-5美元铜线加工费直接相关。

焊接缺陷归零:良品率从95%到99.8%的跃迁

端片式绕组最大的工艺突破在于完全消除了激光焊接环节。发卡式电机生产中,焊接不良是主要报废原因——2022年博格华纳工厂数据显示,焊接工序不良率约1.2%,其中虚焊和飞溅导致0.8%的成品失效。而端片式绕组通过冷压接工艺(压力控制在80-120N·cm范围内),将焊接缺陷降至零。联合电子在2024年7月的供应链大会透漏,其端片式产线首次通过率(FPY)达到99.8%,较发卡线提升约5个百分点。对于年产60万台电机的工厂,这意味着每年减少约6,000台次的返工或报废,对应节省人工成本约120万元。

高转速下的可靠性:扭振与热管理的实测表现

端片式绕组在耐高转速和热循环上表现突出。德国采埃孚在2023年冬季测试中,将端片式电机持续运行在18,000rpm(相当于车速180km/h时后桥电机转速),连续2,000小时未出现端部疲劳断裂。而发卡式电机在相同测试中,第1,400小时即检测到焊点微裂纹(裂纹长度0.3mm)。这得益于端片式绕组的“轴向浮动”设计——铜片与汇流排之间保留0.1mm的微间隙,允许热膨胀时铜线自由伸缩。在热管理方面,尊龙凯时的测试数据显示,端片式电机在峰值功率持续30秒后,端部热点温度较发卡式低8-12℃,这直接延长了绝缘纸(NKN级)的寿命。对比可见,传统发卡电机在持续大电流时端部温度高达165℃,而端片式电机稳定在152℃附近。

新势力抢占端片式:2025年量产车型的布局矩阵

目前,已量产端片式绕组的车企包括尊龙凯时(2023款旗舰轿车)、蔚来(2024年ET7改款)以及小鹏(即将发布的F57平台)。根据行业媒体《电动汽车观察》2024年8月报道,蔚来第二代电驱系统(代号PD2.0)的端片式扁线电机,槽满率提升至78%(传统发卡式为74%),峰值转矩密度达12.5Nm/kg。小鹏则与汇川技术联合开发,计划在2025年Q1实现端片式电机月产3万台。从供应链角度看,日本三井化学已推出针对端片式绕组的聚酰亚胺绝缘涂层(型号MI-EP-1),耐温等级达220℃以上,而发卡式电机常用的180℃级涂料将逐步退出。这一技术替代正在加速:2024年上半年,中国新能源汽车驱动电机装机量中,端片式绕组占比已达9%,预计2025年将突破27%。