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发布日期:
2025.07.05
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来源:华工激光精密事业群
“铜”专家丨 攻克扁线电机加工最后一厘米!华工激光与行业“铜”行致远

2024年,我国新能源车产量正式突破年度1000万大关。伴随着新能源车的飞速发展,续航焦虑和空间压缩的双重挑战也让更多厂商加快寻找新对策的脚步,凭借槽满率高、功率密度高、NVH表现好等显著优势,扁线电机加速替代传统圆线电机,成为新能源乘用车市场爆发后对高性能电机的理想选择。据高工锂电统计和预测,2023年扁线电机渗透率超65%,2025年将达90%。

01 扁线电机,新能源车的破局关键

扁线电机,顾名思义,就是将传统的圆线电机中的定子绕组改为采用扁铜线,先把绕组做成类似发卡的形状(Hair-pin),一一排列穿进定子槽内,再将另一头的端部焊接起来,从而形成稳定的电流通路。

相较于传统圆线电机,紧密排布的矩形铜线可以在同样的空间里容纳下更多的铜线。一般圆线电机的槽满率为 40%左右,而扁线电机的槽满率能达到 60%以上,槽满率提升能有效降低绕组电阻,从而降低功率损耗,提高整个电机的性能。

此外,绕组端头仅起连接作用,对实际性能没有影响,因此是越短越好,Hair-pin电机比圆线电机绕组端部平均短5~10mm,有效降低端部绕组铜耗,进一步提升电机效率。随着800V高压平台普及,扁线电机正向高集成方向迭代,成为提升续航、缩减电驱体积的关键路径。

扁线电机四大优势

效率高

扁线电机裸铜槽满率可提升20%-30%,同体积铜材填充量增加30%,载流能力提升25%,有效降低绕组电阻进而降低铜损耗,提升转化效率

功率密度高

电机功率与铜含量成正相关,同等体积下铜含量增加可以降低交流损耗,功率和扭矩均有显著提升。

散热性能好

铜材导热性能良好,矩形扁线排列更为规整,线之间的接触更紧密,能够提供更好的散热性能,持续功率输出能力提高,杜绝高速过热降功率

NVH表现好

圆线电机结构易松动产生震颤,扁线绕组结构紧密、刚性好,端头振幅降低能有效抑制噪声产生

02 苛刻加工,传统工艺急需升级

随着行业提质扩容成为必然,扁线电机生产对加工的精度和效率都提出了更高要求。在扁线电机加工中,去漆和焊接作为生产制程的核心部分,其精细化的制造工艺成为了制约产能与品质提升的关键瓶颈。

在进行焊接之前,需要对铜线表面的绝缘层、无绝缘层与粘合层等残留进行去除,要求处理速度高、边缘清洁光滑,同时要求绝缘材料不受热损伤、表面无氧化。

焊接时,扁线电机过短的端头对焊接的精度和准度都提出了苛刻的要求,而且发卡端部容易受热变形,如何在热影响范围尽可能小的前提下保证焊接的精度和强度,激光技术为广大厂商提供了高效自动化加工的新选择。

03 华工激光,电机铜材加工专家

华工激光打造行业先进的扁线电机激光“去漆+焊接”方案,实现去漆、焊接一步成型,高效为电机制造提供稳定可控的质量保障,为行业客户提供专属定制化服务体验,显著为客户提质增效。

♦ 华工激光扁线电机激光解决方案 ♦

高速扁线激光去漆智能装备  

双工位同步去漆

“2CO₂ + 4MOPA光纤”组合激光器,实现双工位360° 全方位加工,去漆效率达 260mm²/s,较常规激光工艺提升 5倍

自研防护系统

激光防对射技术与风幕除尘装置协同运作,核心部件使用寿命提升40%,维护成本降低20%

智能工艺控制

配备可视化工艺图层与多参数调节系统,支持0.01mm级精度焦距调节,确保0.15mm漆层去除零损伤

大幅面扁线激光焊接智能装备

先进双光束耦合复合焊接技术

解决传统TIG焊接工艺痛点,实现H-pin和X-pin兼容焊,缺陷率≤5%,焊接强度>1400N,无气孔、炸焊、飞溅以及漆皮烧蚀,气孔率<10%

智能分区标定技术

全幅面振镜焊接系统+同轴视觉定位系统,振镜扫描幅面φ230mm,分区标定一次成型 ,焊接效率较上一代产品提升200%,整线效率提升30%以上

智能动态参数库

实时匹配焊接参数,确保生产过程智能高效

未来,华工激光将继续攻克扁线电机加工痛点,加快解决“卡脖子”难题,致力为电机、电控、电池、智能驾驶等领域提供激光+自动化解决方案,为扁线电机的技术迭代与产业升级注入强劲动力,持续推动行业进一步向规模化成熟量产方向发展,助力新能源车扁线电机行业加速迈向高效、智能、绿色的未来。

关于华工激光

华工激光是中国激光工业化应用的开创者、引领者,全球激光加工解决方案权威提供商。我们全面布局激光智能装备、量测与自动化产线、智慧工厂建设,为智能制造提供整体解决方案。

我们深刻把握制造业发展趋势,不断丰富产品和解决方案,坚持探索自动化、信息化、智能化与制造业的融合,为各行业提供包括全功率系列的激光切割系统、激光焊接系统、激光打标系列、激光毛化成套设备、激光热处理系统、激光打孔机、激光器及各类配套器件、激光加工专用设备及等离子切割设备,及自动化产线、智慧工厂建设整体方案。

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