扁線應用風口已至。電機作為新能源汽車核心三電系統之一，占到整車價值的5-10%，今年上半年新能源汽車銷量前15名中，扁線電機的滲透率大幅提升至27%。業(yè)內預計，2025年新能源汽車驅動電機中扁線占比將超過80%。

記者獲悉，目前各大電磁線廠商相關產品均處于供不應求狀態(tài)，正在大幅擴產以備來年生產。券商機構認為，隨著眾多新能源車企快速切換扁線電機，2022-2023年即將進入扁線快速提升期，率先布局公司將享受紅利。

扁線切換替代加速

2021年特斯拉換裝國產扁線電機, 帶動滲透率大幅提升, 扁線電機的趨勢已經確定。從公司訂單可預見，全球新能源龍頭企業(yè)均開始大規(guī)模切換扁線電機，且呈現加速趨勢，受客戶需求拉動，扁線生產將進入高速擴產期，供貨量將會快速增長

1. 百倍的市場空間，20 綜合滲透率不足 1%

1.1. 線材升級，帶來扁線電機新事物

扁線應用于永磁同步電機的銅線繞組當中。以絕大部分新能源汽車采用的是永 磁同步電機為例，電機結構包括定子組件、轉子組件、基座、端蓋以及其他輔助標 準件。定子組件包含了定子鐵芯、銅線繞組、引出線和絕緣材料，一般與電機殼體 固定。銅線繞組又區(qū)分為傳統圓線繞組以及新型扁線繞組。轉子組件包含轉子鐵 芯、永磁體、轉軸、軸承等部件，和輸出轉軸相連，帶動齒輪驅動車輛行駛。

電機的發(fā)展始終圍繞整車需求，扁線電機對傳統圓線電機有碾壓性的技術優(yōu)勢 勢。新能源汽車目前處于快速發(fā)展時期，產品質量快速提升，消費者對整車性能 要求越來越高。整車對電驅系統的主要需求包括：高效率，高功率密度，優(yōu)秀 NVH， 高集成性和低成本；扁線電機在這 5 個技術指標上均碾壓傳統圓線電機。

電機繞組導線橫截面積為四邊形，與傳統圓線電機差異明顯。在扁線電機的 定子組件制造過程中，需要把繞組做成發(fā)卡形狀，通過插入方式安裝入定子，故 這種扁線電機又被稱為發(fā)卡電機。（報告來源：未來智庫）

1.2. 滲透率展望，百倍的市場空間

扁線電機的滲透率快速提升。2021 年輕特斯拉換裝國產扁線電機，帶動滲透率達 幅度提升，扁線電機的趨勢已經確定。

眾多潛在爆款車型使用扁線電機，預計 2025 滲透率將快速提升至 95%。2021 年上海車展中，扁線電機大放異彩，眾多高端車型均搭載扁線電機。比亞迪的 DMI 車型和 e++平臺全系都是扁線電機，大眾 MEB、蔚來 ET7、智己 L7、極 氪 001 等明星車型采用的都是扁線電機。

預估 2025 新能源汽車全球銷量 2367 萬輛。根據《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī) 劃（2021-2035 年）》，目標到 2025 新能源汽車銷售滲透率達到 20%左右，到 2035 純電動汽車成為新銷售車輛的主流；根據新能源汽車近年來的產銷狀況， 我們在此基礎上預計中國新能源汽車銷量 2025 年達到 896 萬輛（滲透率 30%）， 全球銷量 2367 萬輛。

扁線未來有百倍的市場空間。根據測算，2020 扁線電機的滲透率約為 10%， 疊加新能源汽車滲透率約 5.4%，扁線的綜合滲透率不到 1%。未來新能源汽車取代 代傳統燃油車，扁線電機取代傳統圓線電機，扁線有百倍的市場空間。

1.3. 行業(yè)發(fā)展驅動力，扁線電機的五大優(yōu)勢

優(yōu)勢一：高能量轉換效率帶來電池成本節(jié)約。扁線電機能大幅度提升轉換效率，降低電池成本。根據上汽綠芯頻道評估， 在 WLTC 工況，扁線電機比傳統圓線電機的轉換效率高 1.12%；在全域平均下， 兩者效率值相差 2%；在市區(qū)工況（低速大扭矩），兩者效率值相差 10%。按照典 型的續(xù)航 500km 的 A 級轎車（搭載 60kwh 電池包和 150kw 電機）計算，WLTC 工況下，搭載扁線電機的電池成本節(jié)約 672 元，市區(qū)工況下，電池成本節(jié)約 6000 元。

單車千元級別的成本節(jié)約對車企意義重大。以蔚來汽車為例，2021Q1 單車 毛利 8417元，單車凈利僅-2239元。在新能源車和動力電池成本仍然偏高的情況， 如何降低成本是車企的永恒追求，提高電機工作效率則是降本的有效途徑之一。

銅耗降低帶來扁線電機轉換效率高于圓線。電機損耗的能源中，有 65%來自 于銅耗，20%來自于鐵耗，10%來自于風摩損耗，5%來自于雜散損耗。而銅耗來 自于電流通過銅線時的電阻發(fā)熱 Q=I2R，當槽滿率越高時，相同功率電機所需要 的銅線更短，進而內阻降低，發(fā)熱減少，銅耗降低。

從理論上來說，圓線的槽滿率一般在約 40%左右，而扁線則可以提升至 70%。 由于圓線的截面為圓形，不可避免在導線間存在不規(guī)則縫隙，而扁線間的間隙更 小，槽滿率更高。

扁線電機的高效率區(qū)間比圓線電機高出許多，圓線電機的高效區(qū)一般要求是 效率＞85%的區(qū)間占比不低于 85%，被稱為雙 85。而扁線電機的效率>90%的 區(qū)間占比不低于 90%，被稱為雙 90。 電機的效率與轉速和扭矩相關，市區(qū)工況中出現的頻繁啟停工況屬于低轉速 高扭矩工況，而這正是圓線電機的低效率區(qū)間，而扁線電機在該工況下的轉換效 率更高。

優(yōu)勢二：散熱性好，提升高溫動力性。扁線電機散熱性能好，溫升相對圓線電機降低 10%。因扁線相對圓線更為緊 密的接觸，散熱性提升，研究發(fā)現高槽滿率下繞組間的導熱能力是低槽滿率的 150%。繞組在熱傳導能力上具有各向異性，軸向的熱傳導能力是徑向方向的 100 倍。更低的溫升條件下，整車可以實現更好的加速性能。

優(yōu)勢三：高功率密度，整車動力更強勁。電機的功率與銅含量成正相關，根據上汽綠芯頻道評估，扁線電機槽滿率提 升，相同體積下銅線填充量增加 20-30%，輸出功率有望提升 20-30%，整車動力 更強勁。 國家政策層面倡導高電機功率密度。十三五規(guī)劃中提出，新能源乘用車電 機功率密度應滿足 4.0kw/kg，高于當前圓線電機約 3.5kw/kg 的水平。在圓線電機 功率密度提升進入困難模式的當前，發(fā)展扁線電機是必然之路，根據摩恩電氣的 公告顯示，當前領先企業(yè)的扁線電機的功率密度約 4.5kw/kg。

優(yōu)勢四：電磁噪音低，整車更安靜。扁線電機導線的應力比較大，剛性比較大，電樞具備更好的剛度，對電樞噪 音具有抑制作用；可以取相對較小的槽口尺寸，有效降低齒槽力矩，進一步降低 電機電磁噪音。

優(yōu)勢五：小體積帶來高集成效率，契合多合一電驅發(fā)展趨勢。因扁線更高的槽滿率，同功率電機銅線用量和對應定子較少，體積有望下降 30%。此外，扁線電機因更為先進繞線方式帶來更易裁剪的電機端部，與圓線電 機相比減少 15-20%的端部尺寸，空間進一步降低，實現電機小型化和輕量化。

國內主流廠商大力推廣扁線電機實現體積下降。上汽 ER6 的 8 層 hair-pin扁線電驅動系統，比上一代圓線電驅動系統體積下降 50%。目前華為的七合一電驅 包括：BCU 制動控制單元、PDU 電源分配單元、DCDC 低壓直流電源轉換器、 MCU 微控制單元、OBC 車載充電器、電機、減速器。

1.4. 扁線電機應用的障礙正在逐個化解

扁線擁有許多傳統繞組不可比擬的優(yōu)點，但同時扁線電機也有部分劣勢，但 總體而言瑕不掩瑜。隨著技術的發(fā)展和滲透率的逐漸提升，扁線電機應用的障礙 正在被逐個化解。

應用障礙一：趨膚效應、鄰近效應明顯，交流阻抗增大，高轉速時轉換 效率降低。趨膚效應指當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分 布不均勻，且電流集中在導體的皮膚部分的一種現象。鄰近效應指相互靠近的導 體，通有交變電流時，每一根導體都處于自身電流產生的磁場中，同時還處于其 他導體中電流產生的磁場中，這使得每個導體中電流分布都會受到鄰近導體影響 而不均勻現象。趨膚效應、鄰近效應都會增加交流阻抗，交流阻抗增大，高 轉速時轉換效率降低。

趨膚效應并不影響扁線電機滲透率的快速提升，但工程師也已經有改善 方案：1）提高扁線的寬高比，間接增加扁線的比表面積；2）減小導線尺寸，間 接增加扁線的比表面積，但這同時也會降低槽滿率，需要綜合評估；3）采用多檔 變速箱，降低電機轉速，代表車型為保時捷 Taycan；4）3D 打印銅線，導體尺寸 和橫截面可以任意變化，給了繞組設計極大的自由空間，該方案導致導體內的電 分離結構，所述電分離結構用于限制渦流路徑，因此電流密度被強制到剩余的 導體橫截面上，此外借助于 3D 打印可以實現任意連接的幾何形狀，不需要傳統 的繞組接頭焊接工藝，該方案短期內無法實現量產。

應用障礙二：非標準化；不同車企的設計方案不一樣，而定子是電機設計的 核心，定子尺寸定型后，導線的線型、尺寸任意一點發(fā)生改變，都需要定制昂貴的 工裝模具，兼容性低，系列化難度高。 同一車企或電機企業(yè)的設計系列化趨勢初現，以上汽 E2 架構為例，在設計 之初就考慮了共線生產，三款不同功率的電機（150kw，180kw，250kw）適用于 該架構上的所有車型，最大程度上實現模塊化。第三方電機的壯大也會改善系列 化難度，扁線電機的技術門檻和初始投資門檻遠高于傳統圓線電機，技術基礎較弱的車企只能廣泛依賴于第三方電機廠商，第三方電機廠商的電機型號有限，也 會成為市場上的主流產品。

應用障礙三：扁線電機生產線投資額是圓線的 2-5 倍。扁線電機對產品的一 致性要求高，技術難度大，需要投入精度較高的自動化伺服設備、焊接設備、HairPin 線成形設備和工裝模具等。 汽車電動化和電機扁線化的趨勢已經確定，扁線電機逐漸成為資本寵兒。方 正電機的年產 100 萬臺新能源汽車驅動電機項目，總投資 5 億元人民幣，項目達 產后可新增銷售收入 25 億。

應用障礙 4：對扁線要求高，扁線成本高、技術難度大。扁線的加工難度增 大。

1）從圓形切換到矩形形狀，導致銅線生產加工工藝更加復雜。

2）涂覆難度增 大，扁平線 R 角處的漆膜涂覆非常困難，很難保證此處絕緣層的均勻性；絕緣涂 層在烘干后會產生收縮，扁線是非均勻收縮，容易變形，需要改良使得 R 角處的 涂覆厚度更厚；

3）扁線彎折成發(fā)卡后，R 角處應力集中，容易導致涂覆層破損；

4）對扁線的精度要求高，扁線截面積大、匝數少，單根導線不一致對整體性能的 影響顯著增大，對扁線的一致性要求高，復雜的加工成本使得扁線成本更高，也使得扁線加工企業(yè)享受更高的技術溢價；

5）新能源汽車所使用的漆包線直接關系 到整車運行穩(wěn)定性，對電磁線廠家的質量控制流程、研發(fā)與工藝設計能力提出了 很高的要求，需要對拉絲和包漆速度、拉絲與包漆的協調、拉絲模具配置、張力控 制、涂漆模具配置、烘焙溫度、絕緣漆粘度、工作環(huán)境等多個控制點的合理設計、 嚴格控制。

扁線的最大成本是原材料無氧銅桿，加工費在電機中的價值量并不高。穩(wěn)定 地供給合格的產品是與車企合作的關鍵，在原材料是主要成本的情況下，車企尋 求加工費更低的供應商的動力并不高。

2. 競爭格局：電動車扁線化帶來集中度提升

2.1. 電磁線行業(yè)格局分散，競爭激烈

扁線屬于電磁線的一種。電磁線種類豐富，根據導體形狀分為圓線、扁線以 及異型線。

電磁線市場競爭激烈，集中度很低。由于技術門檻低，下游客戶分散，長尾 效應顯著。精達股份市占率第一，達到 11.23%，其次是長城科技（7.06%），冠城 大通（3.85%），金杯電工僅占 1.21% 電磁線下游應用場景豐富，主要包括家用電器、電力設備、工業(yè)電機、汽車、 電動工具等。其中，家用電器、電力設備、工業(yè)電機合計占比達到 82 %，是最為 主要的下游需求。家電業(yè)務經過多年的高速發(fā)展，已經步入穩(wěn)定階段，2019 年至 今的行業(yè)增速基本維持在個位數。

2.2. 扁線行業(yè)屬于藍海市場，目前僅四家公司量產

目前僅四家公司實現新能源汽車用扁線的量產：精達股份、長城科技、冠城 大通和金杯電工。四家公司都擁有豐富的電磁線研發(fā)生產經驗，在電磁線激烈的 市場競爭中不斷做大做強，屬于電磁線領域的頭部企業(yè)。

新能源扁線都被歸類到電磁線業(yè)務當中。1）精達股份：電磁線業(yè)務占比 68.5%， 貢獻公司主要收入；2）長城科技：電磁線業(yè)務占比 98.2%，是市場上最純正的電 磁線企業(yè)；3）冠城大通：房地產占比 55.8%，電磁線占比 41.2%。4）金杯電工： 電磁線僅占 15.4%，電氣裝備用電線 38.5%，特種電線電纜 26.2%，電力電纜 11.8%。

行業(yè)內公司營收差異較大，營收增長率基本保持一致。20 年精達股份電磁線 營業(yè)收入 85.2 億，長城科技 61.6 億，冠城大通 36.6 億，金杯電工 12.0 億。營 業(yè)增速方面，2015 年宏觀經濟出現下行壓力，家電行業(yè)整體下滑，電磁線營收明 顯降低。2017 年家電下鄉(xiāng)政策實施，各企業(yè)電磁線營收增長明顯。2019 增長降 低至個位數，2020 年銅價上漲，營業(yè)收入明顯增長。（報告來源：未來智庫）

金杯電工近年毛利率提升顯著，其他三家基本保持穩(wěn)定。金杯電工因為高附 加值的高壓特種線占比增加，近幾年來毛利率不斷提升，20 年達到 16.58%，領 先于行業(yè)內其他公司。2020年精達股份電磁線業(yè)務毛利9.7%，長城科技為7.9%， 冠城大通為 8.3%。

加工費整體呈下降趨勢。精達股份 2020 年電磁線加工費約 6 元/kg，高于競 爭對手長城科技和冠城大通，部分原因是精達股份高加工費的鋁線占比更高。長 城科技 2020 年加工費為 3.7 元/kg，冠城大通 19 年電磁線加工費約 5.3 元/kg。

2.3. 新能源扁線產能及出貨量：精達擴產最快

精達股份擴產速度最快，充分享受滲透率提升紅利，預計 21 年形成產能 1.9 萬噸/年，22 年形成產能 4.5 萬噸/年。2019 年發(fā)行可轉債募集 7.87 億元，其中 3.3 億元投向新能源產業(yè)及汽車電機用扁平電磁線項目，新建新能源扁線產能 3 萬 噸/年。21H1 新能源扁線出貨 2045 噸，其中 Q2 出貨約 1248 噸，環(huán)比提升 56%， 展望全年預計出貨超過 5000 噸，進入規(guī)?；帕科冢悸蔬M一步提升。

金杯電工擴產速度稍慢，23 年達到 2 萬噸/年，25 年達到 5 萬噸/年。2021 年 7 月公告投資 7.11 億元新建新能源汽車電機專用電磁線產能 5 萬噸/年。21H1 新能源扁線出貨 700-800 噸，全年出貨有望達到 2000 噸。

冠城大通電磁線子公司大通新材已經提交了 IPO 申請材料，IPO 項目包括年 產 8 萬噸漆包線綠色智能技術改造項目。招股說明書顯示，2020 年 1-6 月新能源 扁線出貨 860 噸。

長城科技已公告產能 5.2 萬噸。IPO 項目中包含 0.7 萬噸新能源汽車用特種 電磁線項目，8 月 26 日公告定增 15 億，其中 8.3 億元用于 4.5 萬噸新能源汽車 扁線。21H1 新能源汽車用扁線產量突破 1300 噸，并繼續(xù)保持快速增長。

2.4. 研發(fā)及專利對比：精達和金杯領先

金杯電工和精達股份專利數量最多。扁線技術含量高，前期投入大，根據公 告資料顯示，截止至 2020 年金杯電工專利數量 227 個，精達股份 214 個，長城 科技 118 個，冠城大通 30 個。

金杯電工研發(fā)人員數量遠超同行。截止至 2020 年，金杯電工研發(fā)人員 668 人，長城科技 106 位，精達股份 396 位，冠城大通 114 位。

金杯電工、精達股份近三年研發(fā)費用投入較高，長城科技研發(fā)投入增速很快。扁線技術含量高，前期投入大，早期高強度研發(fā)投入，現階段充分享受技術溢價。

金杯電工研發(fā)費用高于同行。長城科技、精達股份、冠城大通 20 年研發(fā)費用 占營收比例分別為 2.42%、1.21%、1.18%，金杯電工 20 年研發(fā)費用占營收比例 為 3.26%，金杯專注于研發(fā)更好更新的技術，五年來研發(fā)費用/營收比例均超過 3%， 領先于同行。

3. 銅桿加工：新能源車扁線對原材料銅桿要求高

3.1. 無氧銅桿的綜合性能更優(yōu)異

部分車企要求以無氧銅桿制備新能源汽車扁線。扁線原材料銅桿分為低氧桿 和無氧桿，氧含量低于 450PPM 為低氧銅桿，氧含量低于 20PPM為無氧銅桿。 二者皆應用在電磁線領域。

無氧銅桿的韌性、加工性、電阻率和外觀皆優(yōu)于其他銅桿。1）普通銅桿中往 往有相當部分的氧化銅雜質，會對材料的韌性產生負面影響，而品質優(yōu)良的無氧 銅桿中幾乎沒有雜質的存在，具有優(yōu)良的韌性；2）優(yōu)良的無氧銅桿組織均勻、晶 體粗大，不但克服了普通銅桿中最常見的多孔性缺陷，還擁有著在所有線徑里最 為優(yōu)越的可拉性。與無氧銅桿相比，普通銅桿有著難以拉制低于 0.5mm 以下細絲 的缺點，因此無氧銅桿有著更優(yōu)異的加工性；3）用無氧桿制作的扁線電阻更小， 應用于電機時，發(fā)熱的情況優(yōu)于低氧桿。4）此外，無氧銅桿的外觀光潔，表面圓 整，沒有毛刺、裂紋、起皮及夾雜缺陷，而低氧桿因為氧含量的原因，在焊接過程 中，容易產生飛濺，而無氧桿卻沒有此類現象，因此，無氧桿更加受到扁線電機制 造廠家的歡迎。

銅桿的生產方式有連鑄連軋法、上引連鑄法、浸涂成型法和回線軋制法。不 同生產工藝所生產的銅桿含氧量、外觀電導率等有所不同，主流的生產工藝為浸 涂法和上引法。

1、浸涂成型法：銅桿含氧量 20ppm 以下，銅桿圈重 3.5～10 噸。浸涂成型 利用冷銅桿吸熱能力，用一根較細冷純銅芯桿（或稱種子桿），垂直通過一只能保 持一定液位高低銅水池，使銅水與該移動種子桿表面銅熔合在一起，并逐步凝固 結合成較粗鑄造狀態(tài)銅桿，然后經冷卻、熱軋、冷卻、繞制成圈，整個過程封閉、 有惰性氣體保護下進行。

2、上引冷軋法：銅桿含氧量 10ppm 以下，銅桿圈重 2 噸。它是利用一種管 式銅套（即石墨結晶器）其下端伸入并浸沒在熔化銅液面下，上端與真空泵連通， 開始時將結晶器內空氣抽出，真空作用下，使管內產生負壓，銅液虹吸引向上，并 在引升器附近很快凝固成光亮鑄錠。

兩種生產工藝各有優(yōu)劣。上引冷軋法設備投資小，廠房布置靈活，可在同一 機器上生產不同規(guī)格、品種的銅材，但難以實現規(guī)模化，適合小型企業(yè)；浸涂成型 法生產效率高，過程機械化，適合大型企業(yè)規(guī)模生產。

3.2. 自制銅桿有成本優(yōu)勢

富通昭和線纜杭州有限公司是重要的無氧銅桿生產商之一，公司成立于 2011 年，目前富通集團股份有限公司持股 51%，昭和電線電纜系統株式會社持股 49%。 采用浸涂法生產各種規(guī)模的無氧銅桿。

自制無氧銅桿節(jié)約成本。國內扁線生產商大部分外購無氧銅桿，少部分自制。 常規(guī)無氧銅桿的采購成本與電解銅的價格差異在 900 元左右，而新能源車使用的 無氧銅桿要求更高，價格差異更大。而采用上引法生產無氧銅桿的加工費在 500 元左右，自制無氧銅桿有利于降低成本。

3.3. 自制銅桿能實現廢銅再利用，進一步降低成本 漆包線生產過程中，不可避免的存在部分廢品，自制銅桿有助于實現廢銅再 利用，進一步降低成本。在上引法生產程序中增加精煉工序，利用上引法工頻爐 溶煉生產過程中產生的廢銅線，一樣可以生產出優(yōu)質銅桿，品質上也能達到下游 對電阻率的需求。當電解銅與廢銅價差漲至一定程度時，利用廢銅重新制桿的成 本優(yōu)勢將體現，下圖顯示的是不含稅的價差，可以看到隨著銅價的攀升，電解銅 與廢銅價差體現出廢銅再利用優(yōu)勢明顯。

4. 銅扁線加工：拉絲、擠壓、精軋三條技術路線

新能源汽車扁銅線制作方法有三種：連續(xù)擠壓、拉絲成形、精軋成形。扁銅 線尺寸的加工要求寬高比大，尺寸要求精度高。目前的主流工藝路線為拉絲成形、 精軋成形。

4.1. 連續(xù)擠壓：生產效率低，應用較少

連續(xù)擠壓技術的工作原理：模腔位于擠壓輪側面，坯料在旋轉擠壓輪的帶動 下進入擠壓腔內，在輪槽摩擦力的作用下，坯料溫度升高壓力加大，達到一定值 后便從?？字袛D出，形成產品。

銅扁線連續(xù)擠壓工作流程：一根上引法生產的無氧銅桿，在表面清潔的條件 下，由坯料放線盤放出，經過矯直后直接送入連續(xù)擠壓機。坯料進入擠壓輪輪槽 時，在槽壁的摩擦力作用下被曳引到由擠壓輪和模腔形成的擠壓腔內，由于擋料 塊阻止了銅桿繼續(xù)前進，在摩擦力產生的高壓和高溫作用下，金屬通過?？跀D出 形成銅扁線型材。通過擠壓機后擠壓成銅扁線產品，但此時溫度較高，所以在擠 壓機的產品出口處有防氧化裝置和冷卻系統。最后經由計米、涂油和擺臂等裝置 由收排線機收卷成盤。

連續(xù)擠壓技術的優(yōu)點：

1）采用連續(xù)擠壓生產銅扁線， 銅坯料在擠壓?？谇?的溫度可達 600℃以上，壓力高達 1000MPa 以上，而且為三相壓應力。在這種 高溫、高壓條件下，銅坯料的原始內部缺陷，如氣孔等可以在連續(xù)擠壓過程中消失 除。

2）由于連續(xù)擠壓銅扁線僅需一道工序即可將銅盤條直接擠壓成銅扁線成品， 使得銅扁線表面不會產生毛刺等表面缺陷，銅扁線具有良好的表面質量。

3）由于 采用單一的坯料，僅需要簡單更換模具就可以生產各種規(guī)格的銅扁線產品，且不 需要退貨，因此生產周期非常短，可實現當天交貨，而不需要庫存和準備各種物資 格的坯料，大大縮短了生產周期，減少資金的占用，提高了材料利用率和成品率， 特別適合于多品種、小批量的銅扁線的生產。

4）模具材料和結構可保證產品具有 較高的尺寸精度，不僅可以達到國家標準的要求，而且保證了同批產品具有相同 的尺寸。

5）整條生產線采用的是先進計算機控制系統，生產過程可自動監(jiān)測和運行， 實現了自動化生產，降低了操作工人的勞動強度。連續(xù)擠壓工藝因生產效率低，目前并未廣泛應用于新能源車扁線領域。（報告來源：未來智庫）

4.2. 拉絲成形： 主流工藝路線，生產精度依賴于模具

拉絲成形工藝原理：拉絲工藝是一種金屬壓力加工過程，在外力作用下使金 屬強行通過模具，金屬發(fā)生塑性變形，橫截面積被壓縮、長度增加，并獲得所要求 的橫截面形狀和尺寸的加工方法。

拉絲工藝流程：1）穿線：將導線從卷線盤放出，依次穿過放線架、各級拉絲 模具、退火設備、收線鐵軸。穿拉絲模具時用配套設備將導線打磨，使線徑變小易 于穿過拉絲機各級模孔。2）拉絲：指將線胚通過多級?？祝谝欢▔毫ψ饔孟?， 發(fā)生塑性變形，使截面變小而長度增加的過程，由拉絲機塔輪軸帶動逐級拉拔。 拉絲過程中拉絲液起潤滑、冷卻和清洗作用。3）拉絲后須進行連續(xù)退火，使在冷 拉過程中因晶格變化而變硬的導線經一定溫度加熱，消除內部應力及缺陷，提高 延伸率，使之恢復到拉絲前的物理及機械性能，有利于后續(xù)工序的進行。4）收線、 檢驗：將各線徑規(guī)格的導線定尺復繞于收線鐵盤上，作為漆包規(guī)格線或拉絲過程 線，每軸規(guī)格線全檢外觀、尺寸，過程線另檢伸長率。

拉絲工藝的的優(yōu)點：1）拉制可以得到尺寸精確、表面光潔及斷面形狀復雜的 制品。2）拉制品的生產長度可以很長，直徑可以很小，并且在整個長度上斷面完 全一致。3）拉制能提高產品的機械性能。

4.3. 精軋成形：設備昂貴，不依賴模具，生產精度高

精軋機的工作原理：電機提供動能，液壓傳動系統改變力矩和動力，通過軋 輥和行程運動來對工件進行重復的壓軋，最終達到所需要的尺寸和形狀。軋機廣 泛應用于鋼鐵、有色等行業(yè)。

精軋機的優(yōu)勢：先進的精軋工藝具有提升傳統拉絲和擠壓兩種工藝的優(yōu)點， 克服兩種傳統工藝的不足。精軋機生產的裸線完全可以做到：1）裸線通過軋輥軋 制而成，外觀質量可以達到鏡面；2）導體金相組織結構均勻，導電率優(yōu)于國標， 機械性能良好；3）裸線尺寸根據設定偏差自動調節(jié)，尺寸精確控制在±0.01mm 以 內，具有記憶和鎖定功能，批次間不存在產品尺寸影響電阻平衡，不依賴模具，適 用范圍廣；4）生產過程運行平穩(wěn)、噪音低、振動小、生產效率高、設備能耗低、 自動化程度高；使用該設備生產的產品質量完全能滿足高檔電磁線質量要求。

4.4. 三種工藝對比：拉絲為主流但依賴模具，精軋設備昂貴但性能更優(yōu)

連續(xù)擠壓法和拉絲法依靠模具成型，模具的尺寸均一性對扁線繞組 電阻有著極大影響，從而影響扁線性能，模具存在磨損必須定期更換。連續(xù)擠壓 法和拉絲法有一個共同的特點：型都是通過模具來保障的。連續(xù)擠壓法區(qū)別 拉絲法的地方為模具的工作溫度在 450～550℃之間，無法用聚晶模(人工鉆石模) 來進行生產。由于不能用聚晶材質作為擠壓模具，每一個擠壓模具的生產重量都 不會超過 58 噸(拉絲法聚晶模壽命一般在 80-100 噸)。

扁線定制化程度高，對模具迭代速度要求高。扁線因有長寬兩個尺寸維度，具備高度定制化特性，而圓線僅有半徑一個參數，標準化程度更高。拉絲模具是 拉絲機的核心零部件且必須定期更換，保證不同批次模具的一致性是保證產品質 量的關鍵，自產模具有利于提高產品質量。精達股份模具子公司聚芯智造成立于 08 年，已申請新三板掛牌，是公司的核心資產，主要為內部配套模具，保證公司 產品質量穩(wěn)定，也有部分模具產品出口。目前公司持股 84.51%，員工持股平臺持 股 15.49%，已實現核心管理層綁定。金杯電工也有模具加工中心，實現模具自制。

模具使用過程中存在磨損，導體尺寸不一致會對繞組的電阻平衡造成影響， 模具必須定期更換，且模具一致性要求高。雖然聚晶模具表面硬度高，但在長期 的使用過程中模具依舊存在磨損，模具的孔徑尺寸會緩慢變大，造成導體尺寸變 化，進而影響導體電阻。車用電機對扁線的每米電阻差異率要求較高，進而對模 具精度要求更高。

精軋成形不依賴模具，銅扁線尺寸精度較高。精軋法進行導體加工，尺寸控 制是一個離散量，不是使用模具成型時的趨勢量。軋制成型過程是尺寸反饋給計 算單元，傳動機構調整軋輥間距糾正尺寸，尺寸在一個很小的范圍內變化，結合 SPC 等控制方法，繞組扁線的導體尺寸精度提高。

精軋機的設備成本遠高于拉絲機，目前只有金杯電工以精軋的技術路線為主。金杯電工精軋機來自于 REDEX group，REDEX是法國知名的設備供應商，在扁 線精軋機領域處于行業(yè)領導者的地位。采購國外設備時間周期較長，擴產速度較 慢。

5. 絕緣涂覆：電磁線核心工藝，各家技術積累集中體現

5.1. 絕緣材料簡介：車規(guī)級對耐熱性能要求高

絕緣膜性能優(yōu)劣對扁線性能有決定性影響。漆包扁線由裸導線和包覆在其外 的絕緣漆膜兩部分組成，通過涂線后繞成線圈再浸涂粘結樹脂使各匝導線粘結在 一起，絕緣漆性能的優(yōu)劣、工藝裕度的大小和質量的穩(wěn)定都會影響扁線的性能。

電動汽車驅動電機用絕緣材料和絕緣系統提出了更高的要求：1）應具有優(yōu)異 的耐電暈性能（因存在高頻脈沖電壓、電暈腐蝕）、2）優(yōu)異的電氣絕緣性能（因 額定電壓較民用電壓 220V有所提升）、3）優(yōu)異的機械性能尤其是高粘結強度（因 存在強振動）、4）高的耐熱性（設計的耐熱等級為≥180）、5）高導熱（功率密度 大，電機發(fā)熱嚴重）、6）耐 ATF 油或水（采用內油冷及水冷散熱冷卻技術）、7） 無鹵阻燃（降低著火危險性）、8）耐高低溫沖擊（適應氣溫變化）等。

車規(guī)級新能源汽車用扁線對耐熱性要求高，主要采用耐溫≥180℃的聚酯亞 胺漆包線漆、聚酰胺酰亞胺漆包線漆、聚酰亞胺漆包線漆這三種耐高溫絕緣材料 進行漆包。

聚酯亞胺漆具有較好的電氣性能和機械強度，且耐熱沖擊和耐軟化擊穿。在 180 級及以上復合涂層漆包線制造中作為底漆涂層的主要材料，在高附著和耐氟 利昂的家用電器中得到廣泛應用。

聚酰胺酰亞胺漆耐熱性高，不僅漆膜硬度和非軟化性很大，并且對導體粘合 力較高，最先得到產業(yè)化，可在 210℃下長期使用。用于耐高溫電機電氣電子元 件的線圈繞組，被用作電磁線的絕緣涂層。

聚酰亞胺漆耐熱性能優(yōu)異，同時能夠耐老化，耐高壓電擊穿等。其主要運用 于絕緣漆覆包電磁線，或作為耐高溫涂料應用于電氣行業(yè)、航空航天、石油管道 等。

5.2. 涂覆精度依賴模具，將原有臥式涂覆設備改造成扁線立式涂覆設備難度大

絕緣涂覆設備廠商主要有三家：無錫蘇意電工設備有限公司，無錫巨一同創(chuàng) 科技有限公司，無錫市梅達電工機械有限有限公司。

將原有臥式涂覆設備改造成扁線涂覆設備難度大，都采用新購設備方式擴產。涂覆設備可大致分為兩種，臥式涂覆設備和立式涂覆設備，其中扁線涂覆主要以 立式涂覆設備為主，在對漆膜均勻度要求不高的非車規(guī)級電磁線中，以臥式涂覆 設備為主。主要原因是臥式設備中，絕緣漆由于自身重力會向下流動，影響漆膜 均勻性。臥式涂覆設備的優(yōu)點是生產能耗更低、設備成本更低，在對漆膜均勻度 要求不高的非車規(guī)級電磁線中應用廣泛。

目前繞組扁線涂覆絕緣漆工藝有兩種方法，其中新能源汽車用扁線基本采用 模具法：

毛氈法：利用羊毛氈的虹吸現象將漆液涂覆在扁導體表面。新能源汽車電磁 裝置受到高頻和車載體積的影響，寬高比更大。將絕緣涂層和載流導體很好的結 合到一起，并使 R 角漆膜厚度均勻一致，提高繞組線的 BDV(BreakdownVoltage) 值，達到繞組線絕緣層具有很均勻的介電性能。

模具法：可以提高漆液粘度，使漆液盡快從液體狀態(tài)蒸發(fā)掉溶劑進入黏流態(tài)， 進一步快速加溫(320~360℃)進入玻璃態(tài)，絕緣層快速完成了交聯固化，減少從液 態(tài)到黏流態(tài)的流平時間，抑制 r 角處絕緣漆受液體表面張力影響的流平，從而達 到使絕緣層分布均勻體現最好的介電性能。

R 角的存在使得扁線的涂覆難度更高。漆包圓線上漆時，漆液經過模具涂覆 到圓形截面的導體上是兩個同心圓，圓線的上漆時液體表面張力均勻，只需保障 圓線的導體圓度，漆包圓線的絕緣層就非常均勻。扁線的涂漆過程中受其矩形截 面及漆液表面張力影響，漆液在液體濕潤性作用下，在 r 角和直線段相切位置的 漆液更容易被直線面拉走，形成不均勻的漆膜，造成 r 角部分涂覆絕緣漆困難，使 漆膜的介電性能出現薄弱點。

漆模具主要由兩部分構成，涂漆區(qū)和定位區(qū)。在涂漆區(qū)鑲有用耐磨材料制成 的模芯，在模芯的內形結構中又可分為縮減區(qū)和定量區(qū)?？s減區(qū)的作用是去除多 余的漆液，定量區(qū)的作用是控制每道涂漆的掛漆量，以滿足涂漆工藝要求。涂漆 模具定位區(qū)的作用是保證涂漆模具軸心與導線同軸，避免偏心和涂漆不均，同時 使回漆遠離模架，避免漆液溢流到模具上部，影響涂漆質量。

5.3. 偏心度：各家技術積累的體現

偏心度是漆包線的關鍵指標，對漆包線各方面性能都會有影響，也是各家技 術積累的體現。漆膜分布的不均勻性常以偏心度來表示，其值即為垂直于圓導體 某一截面上的最大漆膜厚度與最小漆膜厚度之比。一般的檢測方式取漆包線任意 N 個點，測量每個點的絕緣層厚度，偏心度=絕緣厚度最大值/絕緣厚度最小值。

漆膜偏心度過大對電氣性能有影響，導致擊穿電壓值分散性大。漆包線擊穿 電壓是漆包線在工作條件下經受電壓負荷的能力。漆包線漆膜的特性及漆膜厚度 和擊穿電壓的關系是：V∝t，其中：V為擊穿電壓值，t 為漆包線漆膜厚度，擊穿 電壓測試是先將漆包線扭絞制樣然后測試電壓值，如果漆包線漆膜偏心，同一截 面上四周漆膜厚度不均勻，當漆包線漆膜較薄面絞合在一起，這時雖然漆膜達到一定的厚度，但在此處的絕緣容易被擊穿，反之則擊穿電壓值很高。因此，漆包線 漆膜偏心度大給漆包線耐壓性帶來了較為明顯的影響，導致了漆包線擊穿電壓值 分散性大。

漆膜偏心度過大對漆膜連續(xù)性影響。漆膜連續(xù)性檢測方法是測量一定長度下 漆包線漆膜的針孔數。影響漆包線絕緣連續(xù)性的因素較多，漆膜偏心是其中之一， 漆包線漆膜偏心導致漆包線絕緣層厚薄不均。當涂漆不均勻，特別是第一道漆膜 涂得太薄處易使導體氧化，影響漆膜附著性，太厚處又會使漆膜內部的溶劑揮發(fā) 不充分，交聯度差，漆膜的彈性差和附著性能下降，易造成脫漆現象而影響漆膜 連續(xù)性產生針孔。

漆膜偏心度對漆包線機械性能的影響。漆包線漆膜的耐刮性能反映的是漆膜 抗機械刮傷的強度，當漆膜涂覆不均時，在漆膜薄的地方易產生銅線的氧化，而 氧化層使漆膜的附著力大大下降，這樣漆包線在做耐刮試驗的時候，漆膜會被刮 針成塊地撕破、帶走，而形成短路，造成較低的耐刮數據；在漆膜較厚的地方，如 上述又會因漆膜的彈性差和附著性能下降而影響漆膜的耐刮性。漆包線漆膜偏心 度大對漆包線耐刮性能影響尤為明顯的是漆包線三個面（漆包圓線每次旋轉 120°，共旋轉兩次）的往復刮漆次數相差很大。

偏心度過高導致絕緣性能不達標，若通過提高漆膜厚度改善絕緣性能會犧牲 槽滿率，如何平衡槽滿率與絕緣性能是各家的工藝 knowhow。通過漆膜厚度對 槽滿率影響的敏感度分析，當單邊漆膜厚度由 0.08mm 增加至 0.16mm 時，槽滿 率將由 70%降低至 66.3%。槽滿率是電機的關鍵性指標，將影響電機轉換效率、 散熱效果、功率密度等。

5.4. R 角變小，提升槽滿率，對涂覆要求更高

降低 R角弧度也有助于增加槽滿率。槽滿率是電機企業(yè)孜孜不倦的追求目標， 根據測算，當 R 角由 0.8mm 降低至 0.3mm 時，槽滿率提升 0.9%。

降低 R 角同時對扁導線的生產工藝和絕緣漆涂覆有更高的要求。電磁線的原 材料銅桿在經過拉伸后其截面會自然形成圓形，而扁線則需要依靠專業(yè)的模具或 精軋成形，R 角越小，對設備的精度要求越高。扁線生產成為發(fā)卡狀的過程中需 要彎折且 R 角處的漆膜出現拉伸，漆膜厚度降低。在趨膚效應的作用下，R 角越小的地方，電場強度越高，而該處的漆膜又最薄，從而成為薄弱點，R 角降 低增加了 R 角處出現電暈腐蝕的概率。實際有效的絕緣能力是由最薄處決定的， R 角越小，越能體現出企業(yè)的加工精度高。

6. 技術迭代：800V 扁線與繞組成型技術路徑

6.1. 新能源電機要求明顯高于工業(yè)電機

電機是電動汽車唯一的動力源，承受著復雜的運行環(huán)境及工況，造成對扁線 的質量要求遠高于傳統工業(yè)電機。雖然兩者的分類及控制的理論和方法相同，但 用于電動汽車的電機通常要求頻繁起停，快速動態(tài)響應，低速恒轉矩運行且過載 能力強，轉速變化范圍寬，在充分滿足汽車運行功能的同時還應滿足行駛時的舒 適性，適應環(huán)境的能力等。電動汽車電機所用驅動器相比于工業(yè)用電機的驅動器 來說，在尺寸、工作環(huán)境、可靠性、功率密度、冷卻方式等方面有較大差異，對電 動汽車電機驅動技術的基本要求總結如下：

1）嚴格的體積要求和重量要求：普通工業(yè)電機對于體積尺寸和重量沒有這么 嚴格的要求，一般以滿足工業(yè)目標為第一目的。電動汽車不同，尺寸和重量決定 了汽車的動力性能和駕駛體驗，直接影響產品的質量。所以電動汽車電機的難點 就在于提高功率重量密度和功率體積密度，要求電機質量輕、體積小的同時追求 高功率。

2）獨特的轉矩特性：啟動或低速時要求超高轉矩，將汽車速度以最快的方式 泵升至期望速度。一般工業(yè)電機并沒有這么高的啟動速度要求。同時高速時需要 提供足夠的功率，使得汽車可以高速巡航。

3）寬調速范圍：車用電機最高轉速可能是電機基速的 4 倍甚至更高。目前電 動汽車普遍只使用固定檔的齒輪組，這要求電機的調速范圍越寬越好。以特斯拉 的 Model S 基本款為例，電機最高轉速能達到 18000 轉/分鐘，這對于電力電子 調速器來說是一個非常大的考驗。

4）全范圍轉換效率要求：工業(yè)電機基本都處于額定工況中運行，固定轉速、 功率、環(huán)境等。而車用電機作為汽車的唯一動力源，需要應對汽車復雜多樣的運 行工況，對全范圍的轉換效率要求極高。

5）高安全性，任何情況下都應確保具有高度的安全性，尤其是失效模式下可 控。

6）低噪聲：包括電磁噪聲和音頻噪聲，滿足車輛電磁兼容性和駕駛舒適性需 要。

6.2. 800V 的扁線技術路徑：厚漆膜 VS PEEK，厚漆膜性能不佳但便宜

800V 被認為是下一代電動車必經之路，2019 年保時捷發(fā)布全球首款 800V 車型 Taycan?，F代 E-GMP5、奔馳 EVA、通用第三代純電動平臺以及大眾 Trinity， 都選擇了 800V 電壓平臺。吉利 SEA浩瀚平臺、廣汽、奇瑞、上汽等車企都在規(guī) 劃 800V 的方案，800V 成為車企新一輪競爭的制高點。

800V 的核心優(yōu)勢是快充性能提升明顯。800V 電壓平臺搭配 350kW 超級充 電樁所能實現的充電速度，不僅比目前常見的 120kW 直流快充樁要快上很多，更 逐步接近傳統燃油車在加油站加油的使用體驗，尤其對于沒有家用充電樁安裝條 件、充電依賴公共充電設施的用戶來說是一大利好。Taycan 支持 800V直流快充， 最大充電功率 250kw，在 22.5 分鐘內能從 5％充到 80％的電量。在補能焦慮依 舊困擾電動車發(fā)展的背景下，如何比拼補能速度成為新的焦點，800V在這方面具 有得天獨厚的優(yōu)勢。

800V能顯著降低高壓線束線徑，減少發(fā)熱，降低質量，節(jié)約線束成本。電壓 等級從 400V 提高至 800V，根據最簡單的 P=UI，在輸出相同功率的情況下，800V 系統所傳輸的電流就更小，線纜線徑和重量就可以降低，節(jié)省線束的成本及安裝 空間。

800V平臺下電暈腐蝕出現概率增加，電暈腐蝕會對電機絕緣造成重大危害。電暈放電（coronadischarge）是指氣體介質在不均勻電場中的局部自持放電，是 最常見的一種氣體放電形式。通常發(fā)生在在曲率半徑很小的尖端電極附近，如繞 組出槽口處、繞組絕緣層內部等。電暈即氣隙放電，部分能量轉換為光、熱、聲、 電磁等，會造成 1）熱效應局部溫度升高，絕緣老化等；2）機械損壞，大量帶電 離子電子和正負離子以高能量和高速度撞擊，造成絕緣層機械強度降低、局部 放電區(qū)域絕緣層出現麻點、麻坑、孔眼等絕緣失效問題；3）化學損壞，氣體局部 放電形成臭氧，臭氧化學性質不穩(wěn)定，易生成氧化氮，再與水蒸氣反應生成硝酸， 腐蝕絕緣層。

要滿足 800V 的技術要求，主要通過兩種技術路線：1）厚漆膜工藝，2）薄 漆膜+PEEK 膜包工藝；

提升漆膜厚度是最簡單有效的途經，漆包線的絕緣性能與漆膜厚度成正比，現在主流的新能源扁線的結構是：內層為銅扁線導體，根據扁線性能要求和使用 領域不同，銅扁線導體外涂設有二層或者三層絕緣漆膜，漆膜具體包括底漆層、 耐電暈漆層和面漆層。第一層為聚酯亞胺或者聚酰胺酰亞胺漆膜，第二層為耐電 暈漆膜，第三層為聚酰胺酰亞胺或者聚酰亞胺漆膜。

根據精達股份楊思偉的講話，厚漆膜工藝解決電暈腐蝕主要有以下 3 條 路線：

1）提高漆包線的局部放電起始電壓(PartialDischarge Inception Voltage， PDIV)值：使漆包線的 PDIV 值高于電機運行中的過沖電壓，保證不會因為局 部放電而發(fā)生絕緣損耗現象。高壓電機用的漆包線，通常采用介電常數低的 PI 漆膜，因為 PDIV 和介電常數呈反比關系，介電常越低 PDIV 值越高。另外還 可以增加漆膜厚度，從而達到提高 PDIV 值。目前精達股份可以做到雙邊膜厚 320μm，PDIV 可達 2300Vp 以上。

2）提高漆包線的耐電暈性能：過提高漆包線的耐電暈性能來增加漆膜的 壽命。它是通過延長破壞通道路徑，耐電暈層可以作為放電阻擋層，降低局部 放電漆膜侵蝕；有利于空間電荷的擴散，抑制空間電荷的積聚。

3）兼顧 PDIV 和耐電暈性能：用 PI+P(A)I 耐電暈的涂層，這樣漆包線不 但具有耐電暈性能同時還兼具高 PDIV 的特性，目前精達股份漆膜厚度可達 320μm，常溫可以達到 2200Vp 以上。

厚漆膜工藝有以下缺陷：

1）由于漆包線生產方式為多道涂覆+重復烘烤，為 使漆膜達到指定的厚度，需要對原有漆包機進行改造，將幾個機頭合并在一起才 能連續(xù)生產。改造后的漆包機產能下降，產品的單位能耗上升，同時排出的廢氣 也大量增加。

2）工藝繁瑣，產品需要經過三十次以上的涂覆烘烤過程，行線過長， 要調整部分工藝參數：一方面，因生產中烘烤次數過多，易造成漆膜固化過度，損 傷漆膜，從而影響產品性能，產品偏心度也比一般產品大。另一方面，產品在生產 過程中漆包線多次往復經過導輪，也必定會對漆層造成損傷，造成產品質量下滑。

3）上述超厚型漆膜的設計是出于滿足驅動電機線圈耐高電壓和高 PDIV 的目的， 但漆膜過厚會對其他性能產生負面影響；包括但不局限于出現漆膜柔韌性下降、 驅動電機線圈繞制過程中漆膜易開裂、不能滿足某些驅動電機長期在惡劣的工作 環(huán)境(如高溫環(huán)境)下使用等狀況，從而給漆包線生產廠家及使用客戶帶來諸多困擾。

薄漆膜+聚醚醚酮（PEEK）被認為是驅動電機領域的終極絕緣方案。塑料之 王 PEEK 具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料。 該塑料的耐高溫、自潤滑、耐磨損、耐電暈腐蝕和抗疲勞等特性，使之成為當今最 熱門的高性能工程塑料之一，它主要應用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī) 療器械等領域。

PEEK 的綜合性能碾壓漆包產品，電機的使用環(huán)境越嚴苛，PEEK 的優(yōu)勢越明顯，PEEK的優(yōu)勢包括：1）耐高低溫，持續(xù)使用溫度達260℃，低溫可耐受-100℃； 2）化學性能極為穩(wěn)定，各種常見溶劑中只有硫酸可溶解破壞它；3）耐水、海水、 蒸汽，低滲透性，低吸濕性，長期放置在濕熱條件下仍能保持結構及性能穩(wěn)定； 4）在熔融狀態(tài)下具有良好的流動性，凝固后具有優(yōu)異的機械性能和尺寸穩(wěn)定性， 使其可以通過擠出工藝一次性加工成型達到要求，降低了產品的加工難度和成本； 5）在較寬的頻率和溫度范圍內保持良好的電氣特性，完全滿足電磁線絕緣要求； 6）無毒無污染，加工過程中產生的廢料可完全回收，減少成本的同時環(huán)保清潔； 7）優(yōu)異的介電強度，超高的 PDIV值；8）優(yōu)異的穩(wěn)定性，在長時間使用中，性能 衰減程度小。

PEEK 材料適合單層擠出，實現更高的功率密度。PEEK 多層擠出指的是擠 出到涂覆層之外，可顯著提高絕緣性能；單層擠出指的是直接擠出到銅線上，無 需粘接層。單層擠出可實現更薄的導線結構，從而實現更高的導線密度， 從 而提高驅動電機的功率密度和槽滿率。

PEEK 已經應用在電驅領域中，代表性產品為本田 IMMD 驅動電機，采用古 河電工提供的 HVWW 高壓線，與漆包線相比，PEEK 采用擠出工藝可以獲得更大 的壁厚和更好的同心度，帶來的就是更高的 PDIV 值和尺寸一致性。此外由于 PEEK 耐磨性能好，銅線之間預留的安裝尺寸更小，能夠實現更高的緊湊度，從 而提升槽滿率。

PEEK 的大規(guī)模應用主要難點：1）專利限制，2）成本高昂

1）專利限制：PEEK 應用的關鍵專利歸日本古河電氣工業(yè)株式會社所有。該發(fā)明提供一種抗變頻器浪涌絕緣電線，其在無損高溫下的絕緣性能的情況下可使 絕緣層厚膜化、并具有較高的局部放電起始電壓與優(yōu)異的耐熱老化特性。其中， 在導體 1的外周具有至少 1 層漆包燒結層 2，在漆包燒結層 2的外側具有至少 1 層擠出被覆樹脂層 3，漆包燒結層 2與擠出被覆樹脂層 3 的合計厚度為 50μm 以 上，漆包燒結層 2 的厚度為 60μm 以下，擠出被覆樹脂層 3 的厚度為 200μm 以 下，擠出被覆樹脂層3在25℃～250℃的拉伸彈性模量的最小值為100MPa以上， 將漆包燒結層 2與擠出被覆樹脂層3合在一起的絕緣層的相對介電常數在 25℃為 3.5 以下、在 250℃為 5.0 以下，漆包燒結層 2 在 250℃的相對介電常數(ε1)與 擠出被覆樹脂層 3 在 250℃的相對介電常數(ε2)的關系滿足(ε2/ε1)＞1。

擠出 被覆樹脂層為熱塑性樹脂的層，作為形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂，例如可 以擠出聚醚醚酮(PEEK)。若采用這些熱塑性樹脂，則與上述厚度、合計厚度、以及相對介電常數、相對介電常數及在 25℃～250℃的拉伸彈性模量的最小值的比 相互作用，從而局部放電起始電壓更進一步提高，低溫下直至高溫下的機械特性 及高溫下的絕緣性能也高度地維持，而且耐熱老化特性也更進一步提高。

中國企業(yè)也在研發(fā) PEEK 相關產品。2021 年 6 月 11 日精達股份的發(fā)明專利 （一種 PEEK 電磁線的加工工藝）獲得授權。該發(fā)明提供一種結構合理而使用可 靠便捷的 PEEK 電磁線的加工工藝，其工藝控制點較少且步驟簡化程度高，無需 額外對漆包機進行改造，同時大幅度減少了廢氣廢液的排放，降低能耗；按照該 發(fā)明所提供的漆包線生產工藝所加工出的 PEEK 漆包線，具備了表面硬度大、耐 刮擦、耐化學試劑、耐高溫高壓及能適應各種惡劣工作環(huán)境工作的優(yōu)勢，能滿足 現有廠家及客戶對 PEEK 漆包線的生產加工及使用需求。

2）成本高昂：PEEK 高昂的成本是阻礙其大規(guī)模應用的重要因素之一，PEEK 的綜合性能和優(yōu)勢碾壓其他產品，但同時采購成本高昂，預計未來將首先應用在 1）使用環(huán)境惡劣，對性能要求高的車型；2）對成本敏感度低的豪華車型。

6.3. 繞組成型技術路徑： Hair-pin 占上風，長安 iDD 混動系統選擇 Swinding

根據聯合電子的文章，從驅動電機定子繞組技術的發(fā)展歷程看，可以將其劃 分為第一代徑向嵌裝繞組技術與第二代軸向嵌裝繞組技術。

第一代繞組技術：徑向嵌裝繞組。徑向嵌裝繞組是指將銅導體繞制成型后， 沿定子鐵芯齒部的極靴口將繞組從徑向方向裝配進鐵芯槽內。從 1888 年開始，工 業(yè)電機上應用的主流繞組技術均為徑向嵌裝繞組，初期繞組技術以分布式圓線徑 向嵌裝繞組為主，1942 年又逐漸衍生出集中式圓線徑向嵌裝繞組，隨后到 1995 年發(fā)展出集中式扁線繞組以及分布式波繞扁線繞組。

徑向嵌裝繞組難以適應自動化生產。徑向嵌裝式繞組技術由于其鐵芯槽口極 靴形狀的結構設計受限，會直接影響到電機的峰值/持續(xù)特性以及 NVH 性能，此 外在生產工藝上往往還需要手工介入調整，難以實現高節(jié)拍（60s 以內）的自動化 生產。

第二代繞組技術：軸向嵌裝繞組。從 1958 年開始，隨著繞組技術的進一步成 熟，第二代軸向嵌裝繞組技術開始進入市場應用，初期的軸向嵌裝繞組也主要應 用在大中型工業(yè)電機中。軸向嵌裝繞組是指將半成型或者未經預成型的扁銅線導 體，沿定子鐵芯的端面槽口將繞組從軸向方向裝配進鐵芯槽內。

軸向嵌裝繞組的第一個技術分支：Hairpin 繞組。Hairpin 繞組憑借其優(yōu)異的 功率，扭矩與效率性能迅速占領主流技術市場。Hairpin 繞組可以大大減少繞組嵌 裝所需的裝配預留空間和導體間隙，其槽滿率可以達到 70％左右。

軸向嵌裝繞組的第二個技術分支：I-Pin 繞組。I-Pin 繞組無需預成型且為單 槽裝配，可以進一步降低繞組的裝配預留空間，其槽滿率可以達到 74％左右（以聯合電子目前已批產的 I-pin 產品為例），具有更為優(yōu)異的功率，扭矩與效率性能。 缺點是焊接工藝繁瑣，端部尺寸較大。

軸向嵌裝繞組的第三個技術分支：S-winding 繞組。S-winding 繞組具有眾多 優(yōu)勢：1）成型后兩頭端部無需焊接，端部空間尺寸更??；2）更加優(yōu)秀的 NVH性 能，減少了轉矩脈動（即隨著電機軸旋轉而導致的轉矩輸出周期性增加和減少） 從而實現更平穩(wěn)的運行；3）更出色的冷卻效果。

2018 年博格華納憑借性 S-winding 型繞組導線成型技術榮膺《汽車新聞》 雜志頒發(fā)的 PACE 大獎。該方案尤其適用于安裝空間有限的 P2 混合動力汽車， S-winding 繞組比集成繞組定子短 30%左右，而扭矩密度提高了 50%以上。

2021 年 6 月長安汽車最新發(fā)布的藍鯨 iDD 混合動力系統采用 S-winding 繞 組。搭載該系統的 SUV 車型 UNI-K PHEV 的匱電油耗僅為 5L/100km，其核心零 部件藍鯨電驅變速器采用的就是 S-winding 繞組，電驅動綜合效率 90%；電機控 制器最高效率超過98.5%，電機功率密度達到10kW/kg，液壓系統壓力高達60bar。 官方宣稱，藍鯨 iDD 系統最高傳遞效率達到 97%，系統綜合扭矩最大可達 590 ?！っ祝俟锛铀僮羁?6 秒+，最高車速可達 200km/h。

不同技術路線對生產設備及工藝的影響極大，繞組生產步驟大致分為：插頭、 線成型、扭頭、切平、焊接等。Hair-pin 在各步驟的生產工藝難度適中，而 S-winding 在線成型加工步驟上難度極高，但在焊接、端部高度等方面存在優(yōu)勢。

目前的技術路線仍然以 hair-pin 工藝技術路線為主，I-pin 以聯合電子、博世 為代表，S-winding 以博格華納為代表。