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电机成本优化秘籍:八大要点助力新能源车企降本增效!

时间:2024-12-25 10:26:29来源:ITBEAR编辑:快讯团队

新能源汽车行业的快速发展,不仅推动了技术创新,也促使各车企和供应商不断探索降本增效的新路径。近期,一系列针对新能源汽车电机设计的优化措施被提出,这些措施旨在简化生产流程、降低材料成本,同时保持或提升电机的性能。

首先,busbar作为新能源汽车电机中的重要部件,其设计经历了从复杂到简化的转变。早期,由于扁线出线的自由度较低及绕组成型技术不成熟,busbar设计往往非常复杂,不仅增加了制造成本,还影响了良品率。然而,随着技术的不断进步,通过优化绕组排列,使得三相出线更加接近,busbar的设计得以简化,不仅降低了成本,还提高了生产效率。这种设计变化,在材料成本上也有所体现,例如,假设busbar材料是pps+紫铜,通过优化,pps可以降低50g,紫铜降低100g,材料成本下降显著。

其次,在油冷电机的设计中,一些企业开始探索取消油环和导油板的可能性。特斯拉作为油冷电机的先驱,其设计初并未采用导油环,而是通过转子甩油喷淋端部,但稳定性不高。目前国内大部分油冷电机设计仍包含这些零部件,增加了成本。然而,一些国内公司如博格华纳,已经开始尝试取消这些部件,通过定子铁芯喷淋到绕组端部的设计,实现了高效的冷却效果。这种设计需要对极进模和流体研究有深入理解,以确保每个喷淋口出去的油速相当。

在扁线电机中,铜线的用量占据了相当大的成本比例。因此,减少铜线用量成为了一个重要的降本方向。通过降低直线段高度和优化焊接工艺,可以有效减少端部高度,从而降低铜重和成本。例如,将直线段高度从8mm降至6mm甚至5mm,H-pin电机可以减少近100g铜重,I-pin电机则能降低200g。同时,采用功率更大的tig焊替代激光焊接,也可以进一步减少铜的损耗。

在材料替代方面,涂覆粉材料的替代也成为了降本的一个关键方向。目前大高压电机和油冷电机普遍使用涂环氧粉末,如索马龙,但价格较高。如果能找到一种能代替索马龙涂覆粉的材料,或者干脆不涂覆(如采用波绕),将能显著降低成本。同时,绝缘纸的替代也是一个值得关注的领域。复合纸在同等厚度下绝缘性能更好,且成本更低,但由于耐油实验等问题,过去并未被广泛采用。然而,随着复合纸胶水和聚酰亚胺膜的升级,这些问题已经得到解决,复合纸替代纯纸成为可能。

最后,磁钢的降本也是不容忽视的一环。随着稀土价格的波动,磁钢成本在电机中的占比也随之变化。为了降低成本,可以考虑在磁钢的矫顽力上做文章,例如对磁钢四角使用重稀土提高矫顽力,而其他磁密较低的位置使用轻稀土。通过软件优化也可以实现磁钢的降本。例如,通过转子温度测试和特定算法监测转子温度,避免过热导致的退磁;或者通过控制器增加的软启动控制策略,减小电机进入ASC模式后的电流峰值,降低磁钢退磁风险。

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