SMM10月19日讯：在SMM主办的 2023 SMM第三届电机年会暨（第五届）稀土永磁行业论坛-主论坛 上，先登高科电气股份有限公司总工程师林熙云讲解了漆包线的技术进步、新能源驱动电机推动扁平化发展、绕组线扁平化的优势及扁平线的发展趋势。 1.漆包线的技术进步 一、设备的进步 “零能耗”原理和品质提升 “自定中心”模具和聚晶模具应用 二、材料的进步 铜杆的生产厂家众多，大部分采用引进的“南线”设备生产，铜杆品质提升。 对“上引法”无氧铜杆采用，轧制、剥皮、挤压等再处理工艺，减少铜杆缺陷，提高稳定性。 油漆厂家通过并购，越来越集中，大批量的生产方式保证了油漆的一致性，模具涂漆接近“傻瓜化”。 高附着、可绕性、高耐磨、零针孔的漆包线漆技术为市场广泛掌握。 三、检测装备的进步 四、产品性能提升 高品质产品示例 200级自滑耐电晕漆包圆线(EI/AICRW/200) 铜导体、高附着性底漆、耐电晕层、高强度AI漆、高耐磨自润滑漆、超滑性润滑脂。 2.新能源驱动电机推动扁平化发展 保守的预测和高速增长的事实 乘联会：2023年新能源乘用车销量将达850万辆 未来市场容量 据德勤新能源汽车市场规模模型预测分析，2030年中国市场纯电动汽车产销量将超过1600万台。按照乘用车驱动电机用线4.5kg，平均每辆车装机1.5台，预计年需求漆包线超过10.5万吨。其中大部分为扁线电机。由于光伏和家电扁线用量也在持续增长，另外航海、航空、航天等领域也提出导体扁平化的需求。预计总体漆包扁线需求量将超过20万吨。 轻量化、高效率、多应力、耐高压、耐ATF油、抗过载、可焊性、低成本化。 3.绕组线扁平化的优势 矩形横截面的绕组电机相比传统圆形漆包线电机相比，槽满率可提升20%~30%，单位横截面积内铜占比更高，有效降低了绕组电阻进而降低铜损耗，导线越粗、电阻越小，在导线上因发热损失的能量就会越小。矩形横截面的电机端部长度比圆线短5~10mm，有效降低端部绕组铜耗，进一步提升电机效率。矩形横截面电机的槽满率更高，相同体积情况下，矩形横截面绕组的电机有效定子绕组面积更大，在相同损耗下矩形横截面绕组的电机可以能输出更高的功率和扭矩。 优势1：相同功率，体积更小，用材更少，成本更低，或者相同体积，槽满率提升，功率密度提升。圆线变成扁线，从理论上来说，在空间不变的前提下，扁线电机可以做到70%的槽满率，填充的铜可以增加20-30%，产生更强的磁场强度，从某种程度上等同于增加20-30%的功率。 优势2：温度性能更好。内部空隙变少，扁线与扁线之间的接触面积大，散热和热传导更好；绕组和铁芯槽之间接触更好，传热路径变短，热传导更好；电机对散热和温度非常敏感，散热性变好，性能会提升。通过温度场仿真，得出相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。 优势3：扁线电机的高效率区间比圆线电机高出很多，圆线电机的高效区一般要求是效率＞85%的区间占比不低于85%，而扁线电机效率＞90%的区间占比不低于90%。 4.扁平线的发展趋势——高PDIV和耐电晕 800V平台的绝缘要求 I型绝缘：要求在整个寿命周期无局部放电；未进行耐电晕改性的涂层在发生局部放电后寿命急剧缩短。 IEC 60034-18-41论述，I型绝缘结构通常用于额定电压700V以下，具有散嵌绕组的旋转电机。 不考虑绝缘老化，非耐电晕漆包圆线用于I型绝缘时，400V以下风险较小（过冲电压按1.5x）。 800Vx1.5=1200V，PDIV rms（有效值）应高于1200 V。（减小变频器到电机的电缆长度，可以有效抑制过冲电压——多合一系统） II型绝缘：在整个运行寿命期间绝缘结构的任一部分经受局部放电。 IEC 60034-18-42论述，II型绝缘结构通常用于额定电压700V及以上且具有成型绕组的旋转电机。 根据GB/T 22720.2-2019标准描述，如果匝间绝缘在1.5xUturn条件下无局部放电，可以认为匝间绝缘鉴定合格。 提高PDIV，使其高于正常运行电压，耐电晕涂层抵抗过冲电压产生的局部放电。 耐电晕时长（与漆层厚度有关）： ≥1000h（±1500V，20kHz，155℃，100ns） ≥100h（±2125V，20kHz，155℃，100ns） 超厚漆膜 单边漆膜厚度≥175μm 涂漆道次＞40 未来发展 1、大长宽比 大长宽比扁线（增加矩形周长）：在截面积相同的情况下，增大长宽比，可以增加矩形周长，从而在高频集肤效应情况下增加导电能力。 如截面积为9的导体，设计成3x3方线，周长为12，如果设计成4.5x2，则周长为13，在高频条件下，理论上可以增加8%的导电能力（此例子仅为近似计算，不考虑R角、端部高度和实际电应力影响） 2、利兹线LITZ 多股绞合或编织，轧制成扁线，复合涂层。可以大幅度降低集肤效应。 5.扁平化转化的可能性 风力发电机：小型圆线为主，大型绕包线为主，少量采用漆包扁线。 牵引电机：牵引电机应用绕包扁线为主，少量漆包扁线和圆线。 工业电机、发电机：低压大功率电机采用漆包扁线可以提高效率，增加可靠性。 防爆电机：采用扁线可以减少针孔（匝数少、接触面大），提高安全系数。 电动工具、家电等：需要高过载能力部分产品可能被扁线替换。 电感：相同截面、相同匝数、相同电感尺寸的扁线绕组在相同电流作用条件下温升比圆线降低（部分产品超10℃以上）。铜耗减少，适合自动化生产。