为什么1%的性能提升竟能造成行业巨变?

1、为什么1%的性能提升竟然能造成行业巨变?
近期 , 新能源汽车领域锂电池风头竟被占仅占车辆成本10%的电机所盖 。与扁线电机相关的精达股份、方正电机等企业股价则是上涨近一倍 , 而原因竟是一台效率提升1%的扁线电机的应用 , 为什么这1%的性能提升竟能引起整个行业的巨变?
纵观历史 , 不论是体育竞技还是企业商战 , 高手对决 , 在逼近极限的时候
每1%的提升往往都能带来远超1%的效果 。
回顾扁线电机的发展历程 , 在国外雪佛兰Volt与丰田第四代Pruis早已经开始应用扁线电机 , 而国内这方面的研究虽然起步较晚 。但近期 , 特斯拉、上汽新能源、极氪、比亚迪等新能源车企都加快了将圆线电机替换成扁线电机的步伐 。
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而更换的原因就在于:扁线电机相比普通电机效率能够提升1% 。
将效率1%提升的扁线电机 , 到底厉害在哪里?
高中物理老师告诉我们 , 机械做功的本质 , 是能量从一种形式转化到另一种形式的过程 。
对于电机来说 , 目标就是将电能转换为机械能 。而且由于能量守恒定律的存在 , 这个转换效率的极限 , 是99.99……% , 无限接近但不能达到100% 。
对于电机来说 , 损耗来自于这几个方面 。
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永磁同步电机的转化效率可达到96%-97% , 已经远远高于只有30-40%热效率的内燃机 。
如何在这个数字上更进一步?使用更合理的定子绕组 , 在能量损耗最大的铜耗上做文章 , 是业内的共识 。
简单说 , 抓大头 , 把钱花在刀刃上 。
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一直说的扁线绕组 , 就是应对这些需求 , 所产生的技术趋势 。
什么是扁线技术?
永磁同步电机 , 主要由定子组件、转子组件以及其他辅助件组成 。
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定子组件是决定电机性能的关键 , 由定子铁芯、绕组、引出线、以及绝缘材料组成 。
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铜线外侧加绝缘涂层 , 制成漆包线 , 再首尾相连组成绕组 , 扁线绕组便是其中的一种绕组形式 。
因为其单根漆包线形状像发卡 , 又俗称发卡电机 , 在国外则称之为Hair-pin电机 。
2、扁线电机有哪些好处?
(1) 高效率
简单来说 , 就是单位面积内 , 铜变多了 。扁线电机相比传统圆线电机 , 裸铜槽满率可提升20%~30% , 有效降低绕组电阻进而降低铜损耗 。
关于“槽满率”这个词 , 我们可以用这个比喻来形容——传统圆线绕组电机 , 犹如美国式机械灌溉农田 , 无法填满互相之间的空隙 , 造成面积的浪费;而在中国 , 我们不会这样浪费宝贵的土地 。
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在寸土寸金的电机定子的截面里 , 同样的故事在发生 。相比圆线绕组 , 扁线电机能在同样条件下 , 塞进更多面积的导线 。导线越粗、电阻越小 , 在导线上因发热损失的能量就会越小 。