电动汽车驱动电机扁线绕组技术发展历史.docx

Hairpin发卡式扁线绕组发展历程与现状

发卡式扁线绕组源于1912年，罗贝尔发明交流电机的设计换位法。

换位线棒绕组的发展历程：20世纪初，菲尔德和恩德发现交流电的趋肤效应，吉尔曼跟据菲尔德理论，提出采用分层导体和多匝线圈的概念。

1912年，罗贝尔发明交流电机的股线换位法（罗贝尔换位），这是一种槽部360°换位。

20世纪50年代，林格兰德、威尔杨和罗逊伯格等提出多种换位方案：480°换位、0°换位、空换位+540°换位、900°换位。

Hairpin发卡式扁线绕组已成为NEV驱动电机的开发热点

2003年，蔡蔚博士在Remy公司期间，提出Hairpin发卡式扁线绕组概念，RemyHairpinIPM电机应用于通用、宝马HEV。

segment插入

焊接

WaveWinding:HairPin

轴向/纵向插线的发卡式定子+多层IPM转子已成为NEV永磁同步驱动电机的主流技术

电装与丰田电机

定子槽形与绝缘结构

轴向/纵向插线的发卡式定子+多层IPM转子已成为NEV永磁同步驱动电机的主流技术

本田电机

发卡式绕组GMVolt第四代定子

联合电子电机

国内主要技术进展

电机绕组技术

精进电动、华城汽车等在国内较早地开展了扁线绕组工艺探索和实践，研制出功率密度大于3.0--4.0kw/L的高速驱动电机。

扁导线定子技术与华城汽车、精进电动高密度定子

商用车大转矩驱动电机

精进电动开发出转矩密度达到20.3Nm/kg的直驱电机；

北京佩特来应用扁导线技术开发了3500Nm外转子直驱电机。

精进电动2900Nm直驱电机

佩特来3500Nm外转子直驱电机

对标美国电动汽车电机2025年技术路线目标

电机-电控-系统指标要求

2020

2025及其与2020比较

Prius2017

宝马i32016

特斯拉32018

电机

效率%

95

97↑2.1%

97

97

体密度KW/L

5.7

50↓88.6%

5.7

9.2

重密度KW/KG

1.6

5.7↓72%

1.7

3.8/有效重量

4.52/有效重量

成本$/KW

4.7

3.3↓29.8%

电控

效率%

94

98↑4.3%

体密度KW/L

13.4

100↓86.6%

成本$/KW

3.3

2.75↓16.7%

系统

体密度KW/L

4.0

33↓87.9%

成本$/KW

8

6↓25.0%