(1)新能源车驱动电机及驱动电机用电磁线的技术特点及发展趋势
新能源车驱动电机是新能源车的核心部件之一,其性能决定了车辆行驶过程中的爬坡能力、加速能力及最高车速等性能指标以及能耗、续航里程等效率指标。目前我国新能源车使用最广泛的为永磁同步电机。目前,新能源车驱动电机用电磁线主要是漆包铜圆线。漆包铜圆线在电机内绕制成线圈后将会产生较大的空隙,线圈填充系数只有约 35%-40%,导致存在较高的电机铜耗,限制了电机转换效率与电机最高功率密度(3kW/kg)。因此,使用漆包铜圆线的驱动电机在功率密度、散热性能等方面的不足逐渐凸显。
为全方位提升驱动电机的各项性能指标,扁线技术逐渐研发成型。
使用漆包铜扁线替代传统的漆包铜圆线,可以提高槽满率,使得在相同体积内驱动电机拥有更大的功率,故功率密度较高。目前国内采用的扁线绕组电机最高功率密度达 5kW/kg,高于圆线电机最大 3kW/kg 的功率密度。
此外,漆包铜扁线有助于降低电阻损耗,提升了电流传导效率。同时,漆包铜扁线能够增加驱动电机内部各结构的接触面积,有效降低槽内热阻,更好地进行热传导,相对圆线电机具有更好的散热性能。
综上,扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势,是新能源车驱动电机的一种发展方向。随着新能源车驱动电机向扁线电机的方向发展,对漆包铜扁线的性能提出了更高的要求,需要具备更好的耐电晕性、高 PDIV、耐高温、耐油性、耐软化击穿等特点,满足上述要求的漆包铜扁线是未来新能源车驱动电机用电磁线的发展方向。
(2)新能源车驱动电机用电磁线的市场需求情况
在环保理念的推动下,全球新能源车市场保持持续增长,新能源车已经成为汽车产业发展的重要方向。我国在全球新能源车销售市场中处于领先地位,新能源车保有量高速增长。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出发展壮大如新能源、新材料、新能源汽车、绿色环保等战略性新兴产业,加快关键核心技术创新应用,增强要素保障能力,培育壮大产业发展新动能。目前新能源产业已成为我国新的经济增长点。
根据 IEA 数据,2023 年全球电动汽车保有量达到 4,000 万辆,是 2020 年的四倍,2017 年至 2023年期间复合增长率为 53.15%。根据公安部数据,2023 年我国新能源车保有量为 2,041 万辆,2017年至 2023 年期间新能源车保有量复合增长率达到 54.00%。
根据国务院、国家工信部印发的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》,到 2025 年我国新能源车新车销量达到汽车新车销售总量的 20%左右。到 2035 年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。预计未来在我国的绿色环保理念下,随着新能源产业链的不断完善,新能源车将会保持快速增长。
随着新能源车市场不断扩大,对新能源驱动电机的需求量持续上升,相应地对电磁线的需求也不断提高。根据招商证券测算,2020 年,单辆新能源车平均使用电磁线 10 千克。到 2025 年,全球新能源车驱动电机用电磁线市场需求将超过 25 万吨,中国新能源车驱动电机用电磁线市场需求将超过 12 万吨。
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