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 一周前，保時(shí)捷Taycan(參數詢(xún)價(jià))正式上市，一時(shí)風(fēng)頭無(wú)兩。作為保時(shí)捷品牌首款純電動(dòng)跑車(chē)，Taycan也具備了多方面的創(chuàng )新性技術(shù)，其所搭載的“扁線(xiàn)電機”（Hair-Pin發(fā)卡電機）不僅發(fā)揮了出色的驅動(dòng)性能，更是一項將領(lǐng)銜下一代新能源汽車(chē)驅動(dòng)系統的技術(shù)。在法蘭克福車(chē)展上，長(cháng)城汽車(chē)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(xiàn)電機的技術(shù)實(shí)力。該技術(shù)的實(shí)力究竟幾何？為何業(yè)內普遍又將其視為開(kāi)啟新電驅動(dòng)時(shí)代的“鑰匙”呢？

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1、相比起傳統電機所采用的圓形導線(xiàn)，扁線(xiàn)電機采用的是扁平導線(xiàn)。其優(yōu)勢在于電機體積更緊湊、更節約材料、功率更強勁。
2、扁線(xiàn)電機率先由國外車(chē)企發(fā)起應用，如豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍達等。國內應用案例較少，車(chē)企尚未進(jìn)行大規模采用。
3、技術(shù)層面，國內扁線(xiàn)電機在設計、制造、原材料等方面均面臨挑戰。產(chǎn)業(yè)尚未成熟，由此帶來(lái)前期應用成本高。市場(chǎng)成熟后，扁線(xiàn)電機將能降低整車(chē)成本并提升其性能。

● 何謂扁線(xiàn)電機？

與扁線(xiàn)電機相對應的就是“圓線(xiàn)電機”，扁線(xiàn)、圓線(xiàn)的區別就在于電機中定子繞組所用的導線(xiàn)的形態(tài)不同。傳統電機采用的圓形導線(xiàn)，而扁線(xiàn)電機則采用了扁平的矩形導線(xiàn)。

扁線(xiàn)電機之所以會(huì )成為未來(lái)趨勢，是由新能源汽車(chē)電驅系統發(fā)展決定的，小型化、集成化、高功率密度等特點(diǎn)都是新能源汽車(chē)電驅系統的演進(jìn)方向。畢竟，體積大、重量大、動(dòng)力弱的驅動(dòng)系統在新能源汽車(chē)市場(chǎng)是不招待見(jiàn)的。

顯而易見(jiàn)，采用扁線(xiàn)可以大幅提高槽滿(mǎn)率（指線(xiàn)圈放入槽內后占用槽內空間的比例），因為圓線(xiàn)之間存在著(zhù)空隙，而扁線(xiàn)則更加緊密。通俗來(lái)講，槽滿(mǎn)率越高，就代表著(zhù)線(xiàn)圈中導線(xiàn)越多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì )更強，那么電機的功率就會(huì )更大。

有數據顯示，在相同的空間內，扁線(xiàn)電機可以多填充20-30%的導線(xiàn)，從某種程度上可以理解成將電機功率提升了20-30%。反過(guò)來(lái)說(shuō)，在達到相同的功率密度的前提下，扁線(xiàn)電機的體積也會(huì )更加緊湊。

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

電機，在電能轉化為機械能的過(guò)程中是起著(zhù)樞紐作用的關(guān)鍵部件。反映在整車(chē)上，扁線(xiàn)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(chē)性能?？偠灾?，扁線(xiàn)電機順應了新能源汽車(chē)發(fā)展潮流。誰(shuí)能率先開(kāi)發(fā)并量產(chǎn)扁線(xiàn)電機，誰(shuí)就能更好地搶占市場(chǎng)，抓住新能源汽車(chē)爆發(fā)的紅利。

● 國外率先示范應用 國內仍處于初級階段

在多年以前，只有少數國外汽車(chē)廠(chǎng)商所生產(chǎn)的新能源汽車(chē)產(chǎn)品采用了扁線(xiàn)電機技術(shù)。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(xiàn)電機；日產(chǎn)、豐田等車(chē)企也都應用過(guò)該技術(shù)（豐田第四代普銳斯的扁線(xiàn)電機來(lái)自日本電裝）。

現今，國內車(chē)企及零部件供應商也紛紛染指這一技術(shù)。在今年法蘭克福車(chē)展上，長(cháng)城汽車(chē)控股的零部件公司蜂巢易創(chuàng )就展示了自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的“扁線(xiàn)技術(shù)”電驅動(dòng)集成系統。此外，包括上汽、比亞迪和北汽在內的主機廠(chǎng)，以及方正電機、漢拿電機等電機企業(yè)也都已經(jīng)展開(kāi)了相應的研究。

方正電機總經(jīng)理牛銘奎稱(chēng)，“國內扁線(xiàn)電機總體處于起步階段。多家整車(chē)、零部件企業(yè)正在進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。目前，國內有3-5家電機廠(chǎng)在從事扁線(xiàn)電機技術(shù)的開(kāi)發(fā)，另有約4家整車(chē)廠(chǎng)也在進(jìn)行研發(fā)。”

另有報告顯示，根據國內主機廠(chǎng)和電機企業(yè)的研發(fā)進(jìn)度來(lái)看，國內扁線(xiàn)電機最快將于2020年實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，2025年市場(chǎng)滲透率有望達到67%。實(shí)際上，就當前而言，扁線(xiàn)電機國內市場(chǎng)應用相對“冷清”。

牛銘奎表示，“國內扁線(xiàn)電機規模應用案例還較少，目前只有一款搭載該技術(shù)的車(chē)型投放市場(chǎng)。”他進(jìn)一步闡釋道，基于扁線(xiàn)電機進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的公司和項目為數不少，并且更多公司都已開(kāi)始緊鑼密鼓地進(jìn)行調研，后續會(huì )研發(fā)更多基于扁線(xiàn)電機的項目。

一位不具名人士（該人士為國內某大型自主品牌車(chē)企研究院技術(shù)負責人）對 表示，“目前國內應用并不多。就像燃料電池一樣，雖然都知道技術(shù)好，但是各個(gè)主機廠(chǎng)都不會(huì )提前大規模量產(chǎn)。”

總體看來(lái)，扁線(xiàn)電機技術(shù)由國外車(chē)企率先發(fā)起應用，并且在新能源驅動(dòng)電機市場(chǎng)取得了良好的示范效應，而國內目前還在追趕當中。

● 設計制造等環(huán)節挑戰大 但能降低整車(chē)成本

盡管從長(cháng)期來(lái)看，扁線(xiàn)電機是未來(lái)驅動(dòng)電機的發(fā)展方向。在具備諸多優(yōu)勢的同時(shí)，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(gè)角度來(lái)說(shuō)，原材料、生產(chǎn)工藝、專(zhuān)業(yè)制造設備等痛點(diǎn)成為了扁線(xiàn)電機產(chǎn)業(yè)化的壁壘，這也是其尚未實(shí)現大規模應用的原因。

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

市場(chǎng)現狀也確實(shí)如此。目前，具備扁線(xiàn)電機量產(chǎn)能力的廠(chǎng)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，上汽集團旗下零部件公司華域汽車(chē)曾于2017年實(shí)現了扁線(xiàn)電機部分出貨。

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

除此之外，由圓形導線(xiàn)升級為扁平矩形截面導線(xiàn)所帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的導線(xiàn)制造技術(shù)也需要同步革新。

技術(shù)難題是一方面，由此所帶來(lái)的產(chǎn)品性?xún)r(jià)比又是一方面。上述不具名人士也提到，“扁線(xiàn)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(chǎng)成熟前，缺少合作伙伴來(lái)共同承擔研發(fā)等各方面的成本，由此導致車(chē)企應用該技術(shù)成本較高。“利潤為王”恰好能解釋車(chē)企為何沒(méi)有提前進(jìn)行大規模量產(chǎn)。

鑒于扁線(xiàn)電機的技術(shù)優(yōu)勢，當其越過(guò)技術(shù)降本和規模降本的臨界點(diǎn)時(shí)，該技術(shù)還是具備市場(chǎng)競爭力的。牛銘奎認為，“相比起傳統的圓線(xiàn)電機，扁線(xiàn)電機能降低8%-12%的有效材料成本。如果再考慮給整車(chē)性能、電耗等方面帶來(lái)的優(yōu)勢，扁線(xiàn)電機能將成本降低大約15%。”

全文總結：

現如今，扁線(xiàn)電機對傳統電機的替代作用仍不明顯，短期內投產(chǎn)應用的風(fēng)險是車(chē)企所不愿承擔的。任何一項技術(shù)從實(shí)驗室走向市場(chǎng)的道路都非?？部?，技術(shù)不成熟導致市場(chǎng)應用難，市場(chǎng)培育不到位又反過(guò)來(lái)制約技術(shù)的快速突破。站在長(cháng)遠角所趨；于消費者而言，如果為更優(yōu)質(zhì)的用戶(hù)體驗而付出更少的成本又何樂(lè )而不為呢？
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