二十年電驅(qū)動(dòng)的研制，使國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)擺脫傳統(tǒng)燃油車(chē)曾受到的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)窘境，不但實(shí)現(xiàn)自給自足，在一些領(lǐng)域甚至比外資更有優(yōu)勢(shì)。這是自主在動(dòng)力總成上邁出的一大步。

然而，我們還需面對(duì)一個(gè)事實(shí)：越深耕新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，越發(fā)現(xiàn)自主仍被“卡著脖子”，其中包括制造工藝和設(shè)備、零部件、基礎(chǔ)材料等。

這些正是電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品趨向同質(zhì)化的競(jìng)爭(zhēng)要點(diǎn)之一，所幸國(guó)內(nèi)很多電驅(qū)動(dòng)企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，正在努力以各種不同的方式對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行提升，實(shí)現(xiàn)在電機(jī)配套領(lǐng)域進(jìn)行各個(gè)突破，最終在電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品性能、成本的全面領(lǐng)先。

國(guó)內(nèi)最早量產(chǎn)扁線(xiàn)電機(jī)的企業(yè)是誰(shuí)？

新能源汽車(chē)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通用性、安全性是主機(jī)廠共性需求點(diǎn)。為了滿(mǎn)足整車(chē)的要求，電驅(qū)動(dòng)供應(yīng)商需要開(kāi)發(fā)高功率密度、高效率、高性?xún)r(jià)比、低噪音的電機(jī)電控，來(lái)滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)際需求。采用新型的材料、先進(jìn)的繞組制造工藝、以及高效的冷卻散熱技術(shù)已成為提升功率密度以及效率的主要手段。不斷提高材料利用率、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)精度、工藝制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要發(fā)展方向。

因此國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為下一代驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)會(huì)朝著扁線(xiàn)電機(jī)、平臺(tái)化、集成化的方向發(fā)展。

國(guó)外驅(qū)動(dòng)電機(jī)較早應(yīng)用了扁線(xiàn)電機(jī)技術(shù)，比如通用、豐田、寶馬的電動(dòng)汽車(chē)均搭載了扁線(xiàn)電機(jī)。國(guó)內(nèi)近幾年也延續(xù)了這個(gè)趨勢(shì)，華域電動(dòng)是國(guó)內(nèi)第一家開(kāi)發(fā)、批產(chǎn)扁線(xiàn)電機(jī)的廠家，松正電機(jī)、方正電機(jī)等也都將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)放在扁線(xiàn)電機(jī)上。

華域汽車(chē)電動(dòng)系統(tǒng)有限公司金聞路基地

一般而言，扁線(xiàn)電機(jī)被認(rèn)可的一個(gè)很重要的原因就在于它的高槽滿(mǎn)率。相同空間內(nèi)，扁線(xiàn)電機(jī)可以比圓線(xiàn)電機(jī)多填充20%，達(dá)到90%以上。若是相同功率下，扁線(xiàn)電機(jī)的體積會(huì)更小，更緊湊即更高的功率密度。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，相同體積或重量下，華域電動(dòng)第三代扁線(xiàn)電機(jī)的功率是第一代圓線(xiàn)電機(jī)的三倍。

為此，NE時(shí)代對(duì)華域汽車(chē)電動(dòng)系統(tǒng)有限公司做了個(gè)專(zhuān)訪(fǎng)，探究一下華域電動(dòng)開(kāi)發(fā)扁線(xiàn)電機(jī)背后的故事。

華域汽車(chē)電動(dòng)系統(tǒng)有限公司金石路基地

華域電動(dòng)對(duì)NE時(shí)代透露，他們?cè)?013年左右做了廣泛的調(diào)研，對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)做了分析，研究了扁線(xiàn)電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)用場(chǎng)景，敏銳地察覺(jué)到，扁線(xiàn)電機(jī)將是未來(lái)新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向，因此華域電動(dòng)在2014年開(kāi)始自主研發(fā)了扁線(xiàn)電機(jī)，在國(guó)內(nèi)零基礎(chǔ)的情況下，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和工藝開(kāi)發(fā)，在2017年在國(guó)內(nèi)首次對(duì)扁線(xiàn)電機(jī)進(jìn)行了批量生產(chǎn)，裝配在上汽數(shù)款純電動(dòng)和混合動(dòng)力新能源汽車(chē)上，同時(shí)這幾年，華域電動(dòng)不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了升級(jí)，繞組技術(shù)已經(jīng)從2層、4層走到了8層。最新發(fā)布的上汽ER6里搭載了華域電動(dòng)8層扁線(xiàn)電機(jī)。

八層扁線(xiàn)電機(jī)

雖因高功率傾向扁線(xiàn)電機(jī)，但華域電動(dòng)并非只供應(yīng)大功率電機(jī)產(chǎn)品。為了給更多客戶(hù)更加更適配的產(chǎn)品，華域電動(dòng)今年對(duì)旗下電機(jī)做了一個(gè)平臺(tái)化梳理。

從功率上看，華域電動(dòng)開(kāi)發(fā)出四款平臺(tái)化電機(jī)。每個(gè)平臺(tái)上會(huì)分出性能版、性?xún)r(jià)比版等分支，以此把成本做到極致或?qū)⑿阅茏龅綐O致。它通過(guò)調(diào)整電機(jī)整體的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)不同的功率，基本上覆蓋70kW到200kW的功率范圍，適用于A00級(jí)車(chē)至C級(jí)車(chē)。

華域電動(dòng)希望，通過(guò)不同的電機(jī)分支和功率設(shè)定，能夠滿(mǎn)足客戶(hù)90%以上車(chē)型的需求。每過(guò)一年左右的時(shí)間，會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，對(duì)效率、NVH和功率密度等核心指標(biāo)進(jìn)行提升，而且電機(jī)平臺(tái)化，零部件通用化，一方面把開(kāi)發(fā)周期縮短，開(kāi)發(fā)效率提升，另一方面，客戶(hù)用到的是技術(shù)先進(jìn)程度和成熟程度平衡的產(chǎn)品。

而且就目前來(lái)看，它的生產(chǎn)規(guī)模是全球最大。至今，華域電動(dòng)已經(jīng)累計(jì)裝機(jī)了20萬(wàn)臺(tái)的扁線(xiàn)電機(jī)。

設(shè)計(jì)、制造工藝有優(yōu)勢(shì)

華域電動(dòng)在扁線(xiàn)電機(jī)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)大突破，回顧當(dāng)初，扁線(xiàn)電機(jī)是在國(guó)內(nèi)是首創(chuàng)，沒(méi)有成功的方案可以借鑒。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)突破，需要對(duì)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域做全方位的開(kāi)發(fā)，必須從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造工藝都需要自主掌握，依靠無(wú)數(shù)個(gè)創(chuàng)新、突破積累，逐步打破了整個(gè)環(huán)節(jié)中的所有壁壘。至今華域電動(dòng)已經(jīng)被授權(quán)了扁線(xiàn)電機(jī)七十多項(xiàng)的專(zhuān)利。

工藝和制造技術(shù)也是限制扁線(xiàn)電機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵因素，其中尤以繞組成型和焊接影響最大。華域電動(dòng)在這兩項(xiàng)核心環(huán)節(jié)上投入了大量的人力和物力，與材料供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)合開(kāi)發(fā)，共同克服了各種技術(shù)上的難關(guān)。

對(duì)于繞組成型，最容易導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)的漆膜損傷，影響電機(jī)的絕緣可靠性。為解決這一技術(shù)難題，華域電動(dòng)從繞組絕緣結(jié)構(gòu)和設(shè)備成型工藝兩方面出發(fā)，同供應(yīng)商展開(kāi)了深入的聯(lián)合研發(fā)設(shè)計(jì)。

漆包扁線(xiàn)應(yīng)能滿(mǎn)足電機(jī)對(duì)絕緣等級(jí)、耐久老化、耐油以及機(jī)械加工性能的需求，但在扁線(xiàn)電機(jī)開(kāi)發(fā)初期，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能夠滿(mǎn)足以上需求的扁銅線(xiàn)供應(yīng)商。為推進(jìn)扁線(xiàn)電機(jī)的開(kāi)發(fā)，華域電動(dòng)與扁線(xiàn)供應(yīng)商密切合作，共同對(duì)漆膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，在前期驗(yàn)證中所使用的銅線(xiàn)就超過(guò)十多噸，最終共同研制出能夠滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用的漆包扁銅線(xiàn)產(chǎn)品。

此外，工藝成型對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化程度提出高要求，如線(xiàn)與線(xiàn)之間的距離緊密且均勻，生產(chǎn)節(jié)拍是符合批產(chǎn)要求。同樣在扁線(xiàn)電機(jī)開(kāi)發(fā)初期國(guó)內(nèi)也沒(méi)有能滿(mǎn)足需求的設(shè)備供應(yīng)商，而國(guó)外設(shè)備供應(yīng)商又對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)封鎖，在這一環(huán)境下，華域電動(dòng)與設(shè)備供應(yīng)商從設(shè)計(jì)之初就緊密配合，從線(xiàn)型設(shè)計(jì)、成型參數(shù)和檢驗(yàn)方法等方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，最終完成設(shè)備的設(shè)計(jì)和調(diào)試，確保了扁線(xiàn)電機(jī)的順利研制。

華域電動(dòng)表示，公司的團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)和制造工藝上非常強(qiáng)，這是公司的優(yōu)勢(shì)。

扁線(xiàn)電機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)

關(guān)鍵設(shè)備及基礎(chǔ)材料需本土產(chǎn)業(yè)鏈配合

華域電動(dòng)對(duì)未來(lái)也有擔(dān)憂(yōu)。現(xiàn)在由于中國(guó)電機(jī)企業(yè)在磁鋼開(kāi)發(fā)以及成本有比較大的優(yōu)勢(shì)，外資企業(yè)電機(jī)看上去不像傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。但是其實(shí)他們對(duì)電機(jī)的設(shè)備、工藝和材料方面占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)，特別是對(duì)技術(shù)的前瞻研究的投入很大，和材料、設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)合作緊密度更高，積累了未來(lái)五年以上趨勢(shì)所需要的技術(shù)，一旦整車(chē)客戶(hù)有產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)的要求，他們的優(yōu)勢(shì)就會(huì)很快凸顯出來(lái)。

扁線(xiàn)電機(jī)采用的扁銅線(xiàn)需要強(qiáng)耐電暈、低針孔零針孔、高絕緣層機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫耐腐蝕、低摩擦系數(shù)、耐ATF油等。特別是未來(lái)電壓等級(jí)上升到800V后，絕緣等級(jí)大幅度提高，這對(duì)絕緣紙、漆包線(xiàn)、絕緣漆等提出嚴(yán)苛要求。這已經(jīng)不單單是電機(jī)技術(shù)，而是牽涉到上游材料供應(yīng)商。但絕緣材料，甚至包覆絕緣漆膜的高端原材料全部來(lái)自國(guó)外。

“我們?cè)诔尚凸に嚿喜粩嗤黄苼?lái)達(dá)到極限，但實(shí)際上材料突破進(jìn)展很慢。國(guó)內(nèi)沒(méi)有一條線(xiàn)做系統(tǒng)的考慮，整個(gè)供應(yīng)鏈的上游還是要靠國(guó)外。”華域電動(dòng)對(duì)NE時(shí)代如此描述電驅(qū)動(dòng)對(duì)外依存現(xiàn)狀。

好在華域電動(dòng)已經(jīng)提早認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)調(diào)研，華域電動(dòng)辨識(shí)出了扁線(xiàn)電機(jī)近百個(gè)技術(shù)點(diǎn)，與質(zhì)量、成本、性能有關(guān)，并結(jié)合未來(lái)電機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)，找出其中的發(fā)展瓶頸，針對(duì)每個(gè)點(diǎn)制定了技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)，包括自己開(kāi)發(fā)、和設(shè)備供應(yīng)商，和零部件供應(yīng)商的合作策略，由點(diǎn)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)局部突破，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的提升。

華域電動(dòng)認(rèn)為，扁線(xiàn)電機(jī)更像是一個(gè)跨學(xué)科的系統(tǒng)工程，它需要中國(guó)的品牌在產(chǎn)業(yè)鏈層面成長(zhǎng)起來(lái)。國(guó)家層面應(yīng)直接補(bǔ)貼基礎(chǔ)材料和關(guān)鍵裝備項(xiàng)目，支持自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，開(kāi)發(fā)出等效替代方案，并且對(duì)前瞻技術(shù)做出儲(chǔ)備。而且電機(jī)企業(yè)不能放棄國(guó)內(nèi)的設(shè)備或材料供應(yīng)商，需做到相互扶持，共同創(chuàng)新，縮小國(guó)內(nèi)外的差距。同時(shí)華域電動(dòng)也表態(tài)，愿意牽頭承擔(dān)起電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈整體提升的責(zé)任。

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