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江蘇金華東電機(jī)電機(jī)降本增效最關(guān)鍵的8個要點(diǎn)
編輯：劉芳 2024-10-14 09:19 瀏覽次數(shù)：0

01#

江蘇金華東電機(jī)簡化的busbar設(shè)計(jì)

我剛剛接觸新能源電驅(qū)時候，那時候電機(jī)還是以圓線居多，沒有busbar的概念，后來扁線電機(jī)發(fā)展起來才多了這個零部件。

Busbar是新能源汽車電機(jī)中的重要部件，用于傳輸電流。早期的busbar設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，主要因?yàn)楸饩€出線的自由度較低，繞組成型技術(shù)尚不成熟，以及對風(fēng)險的擔(dān)憂。

這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)不僅增加了制造成本，還影響了良品率。

隨著大家對扁線電機(jī)的繞組調(diào)整有了更深入的理解。通過優(yōu)化繞組排列，可以使三相出線更加接近，從而使busbar設(shè)計(jì)變得更加簡單。

 

02#

江蘇金華東電機(jī)取消油環(huán)和導(dǎo)油板

在新能源汽車市場中，為了實(shí)現(xiàn)高效的冷卻效果，油冷電機(jī)逐漸成為主流。作為油冷電機(jī)先驅(qū)，特斯拉是沒用導(dǎo)油環(huán)的，最早設(shè)計(jì)是通過轉(zhuǎn)子甩油去噴淋端部，但是這個穩(wěn)定性不高，因此目前國內(nèi)大部分油冷電機(jī)設(shè)計(jì)通常包括油環(huán)和導(dǎo)油板等零部件，這些零部件會增加了成本。

通過定子鐵芯噴淋到繞組端部，這個設(shè)計(jì)需要對極進(jìn)模理解比較深。并且需要對流體研究比較深，確保每個噴淋口出去的油速相當(dāng)。

降本小結(jié)：

 

該零部件成本不低，主要是制造難度大。如果是PA67或者PPS，一套成本大概需要40rmb左右。

 

03#

江蘇金華東電機(jī)減少銅線的用量

在扁線電機(jī)中，銅線的用量占據(jù)了相當(dāng)大的成本比例。扁線電機(jī)兩端高度是沒有用的，如果能減少端部高度，銅重下去了，成本也下去了。

目前降低端部高度最有效的方式是降低直線段高度，目前國內(nèi)大部分水平是8mm左右，如果能降到6mm甚至5mm，那么H-pin電機(jī)可以減少將盡100g銅重, I-pin降低200g。

目前大部分公司扁線定子制作采用激光焊接，這需要保證焊接的線對齊，那么就需要有切平工藝，這進(jìn)一步導(dǎo)致用銅量增加，如果考慮用功率更大的tig焊，這一部分銅不久可以省下來了嗎，這差不多有50g損耗（I-pin降低100g）。

 

降本小結(jié)：

 

 

目前國內(nèi)漆包線加工費(fèi)在15rmb/kg左右（根據(jù)漆膜厚度決定），銅價格60rmb/kg算，回收價格按照30rmb/kg算。那么這樣至少可以有單臺6rmb成本下降。

 

04#

江蘇金華東電機(jī)替代涂覆粉材料

目前大高壓電機(jī)和油冷電機(jī)都會去用涂環(huán)氧粉末，大部分還是用索馬龍，單臺用量差不多100g，I-PIN差不多200g，差不多15~30rmb左右。

 

暫且不說涂覆粉工藝各種問題（太脆容易開裂，與塑料尼龍附著性不好），就這價格也挺高的，如果說有一種材料能代替索馬龍涂覆粉，或者干脆不涂覆(比如波繞)，那么價格會降低很多。

 

降本小結(jié)：

 

 

隨著800V電機(jī)越來越多，目前對焊接端解決方式是用環(huán)氧粉末，這其實(shí)并不少一個非常好的設(shè)計(jì)，工藝成本和材料成本都增加，考慮如何選擇替代品是我們需要攻克的難題。

 

 

05#

江蘇金華東電機(jī)復(fù)合紙代替純紙

絕緣紙?jiān)诒饩€電機(jī)中承擔(dān)兩大關(guān)鍵角色。首先它為槽和銅線提供了絕緣保護(hù)。其次防止漆包線在插入過程中受到任何形式的損傷。

目前，新能源驅(qū)動電機(jī)主要使用Nomex純紙作為絕緣紙，其價格大約是500元每公斤。每臺電機(jī)所需的用量在80~100克之間。經(jīng)過計(jì)算，每臺電機(jī)的絕緣紙成本大約是32~60元。

相比純紙，復(fù)合紙?jiān)谕群穸惹闆r下，絕緣性能更好。大概0.22mm的純紙與0.19的復(fù)合紙性能相當(dāng)，并且成本更低。

為什么我們不選擇復(fù)合紙呢？

原因是2019年出的一個標(biāo)準(zhǔn)：

 

《新能源汽車驅(qū)動電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)要求》

 

這個標(biāo)準(zhǔn)對耐油實(shí)驗(yàn)對復(fù)合紙比較不友好，首先當(dāng)時復(fù)合紙膠水普遍不耐油，做完耐油實(shí)驗(yàn)后，復(fù)合紙普遍出線分層的現(xiàn)象，其次由于0.5%的水分存在，復(fù)合紙中間的聚酰亞胺膜在高溫下可能會發(fā)生水解反應(yīng)。

 

因此當(dāng)時復(fù)合紙普遍做不過耐油測試。但是隨著時間發(fā)展，復(fù)合紙這個問題也得到了解決，通過膠水和聚酰亞胺膜的升級，耐油實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不是問題。

 

小結(jié)

 

如果將純紙?zhí)鎿Q為復(fù)合紙，每公斤復(fù)合紙的價格大約為300元（主要取決于中間膜的種類）。

 

單臺電機(jī)的用量可以降低到60至80克。使用復(fù)合紙可以使得每臺電機(jī)的成本降低14至30元。

 

因此，從成本效益的角度考慮，使用復(fù)合紙代替純紙是一個明智的選擇。

 

06#

江蘇金華東電機(jī)漆包線降本思路

在過去的圓線時代，我們通過最大外圓、裸銅尺寸、最小漆膜厚度和偏心度等參數(shù)來定義和管控漆包線的尺寸。

 

然而，隨著扁線技術(shù)的發(fā)展，我們面臨著一個新的問題：扁線的偏心度不如圓線容易控制，特別是在漆膜較薄的情況下，這導(dǎo)致了供應(yīng)商的報廢率增加。

 

那么，為什么我們在圓線時代需要偏心度呢？原因在于，當(dāng)漆膜附著在圓線上后，其形狀就不再是標(biāo)準(zhǔn)的圓形。如果我們以加漆膜后的外徑作為標(biāo)準(zhǔn)，那么公差會變得很大，這顯然不符合我們的精度要求。

 

然而，對于扁線來說，我們并不需要擔(dān)心這個問題。如果我們改變對偏心度的要求，轉(zhuǎn)而關(guān)注外形尺寸，那么供應(yīng)商的報廢率可能會降低，成本也會相應(yīng)下降。

 

小結(jié)

 

根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)，降低供應(yīng)商的報廢率是降低成本的重要方法之一。

 

通過靈活應(yīng)對技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的變化，我們可以更好地控制成本并提高生產(chǎn)效率。

 

07#

磁鋼注塑材料降本思路

磁鋼和鐵芯工作用的是熱固磁鋼膠水，每次生產(chǎn)都需要刮膠，生產(chǎn)環(huán)境比較差。后來大家為了工廠清潔度慢慢考慮注塑。

目前用的比較多的材料PA66和流動性較好的電木粉。

PA66這個材料流動性不太好，不能整體注塑，只能一疊一疊注塑，這會導(dǎo)致NVH問題，相信很多用PA66注塑的公司會有這種困擾。加上PA66具有吸水性，因此該注塑方式并不不推薦。

電木粉這個材料屬于流動性好，熱固材料，也耐高溫，但是缺點(diǎn)就是貴，而且用起來比較浪費(fèi)，基本上一臺毛重200g左右，費(fèi)用大概20~30rmb。

 

有兩種思路：

 

?  改用機(jī)械固定方式：特斯拉不用注塑，用機(jī)械固定方式。這個說實(shí)話國內(nèi)還真不敢用，首先是專利問題，其次這個變化對國內(nèi)來說比較大膽，需要做好驗(yàn)證才可能上去。

盡管如此，如果我們能夠解決分段鐵芯的精度問題，提高其合格率，那么這種成本優(yōu)化方案仍然具有潛力。

 

小結(jié)

 

采用分段定子鐵芯設(shè)計(jì)并將轉(zhuǎn)子沖片厚度提升一個等級，成本可降低約1～2元/公斤。

 

以轉(zhuǎn)子沖片毛重15公斤為例，就能實(shí)現(xiàn)15～30元的成本節(jié)約。因此，未來在解決技術(shù)難題的基礎(chǔ)上，這種方案有望成為降低電機(jī)成本的有效途徑。

 

 

 

 

 

 

 

 

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江蘇金華東電機(jī)電機(jī)降本增效最關(guān)鍵的8個要點(diǎn)
編輯：劉芳 2024-10-14 09:19 瀏覽次數(shù)：0

01#

江蘇金華東電機(jī)簡化的busbar設(shè)計(jì)

我剛剛接觸新能源電驅(qū)時候，那時候電機(jī)還是以圓線居多，沒有busbar的概念，后來扁線電機(jī)發(fā)展起來才多了這個零部件。

Busbar是新能源汽車電機(jī)中的重要部件，用于傳輸電流。早期的busbar設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，主要因?yàn)楸饩€出線的自由度較低，繞組成型技術(shù)尚不成熟，以及對風(fēng)險的擔(dān)憂。

這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)不僅增加了制造成本，還影響了良品率。

隨著大家對扁線電機(jī)的繞組調(diào)整有了更深入的理解。通過優(yōu)化繞組排列，可以使三相出線更加接近，從而使busbar設(shè)計(jì)變得更加簡單。

 

02#

江蘇金華東電機(jī)取消油環(huán)和導(dǎo)油板

在新能源汽車市場中，為了實(shí)現(xiàn)高效的冷卻效果，油冷電機(jī)逐漸成為主流。作為油冷電機(jī)先驅(qū)，特斯拉是沒用導(dǎo)油環(huán)的，最早設(shè)計(jì)是通過轉(zhuǎn)子甩油去噴淋端部，但是這個穩(wěn)定性不高，因此目前國內(nèi)大部分油冷電機(jī)設(shè)計(jì)通常包括油環(huán)和導(dǎo)油板等零部件，這些零部件會增加了成本。

通過定子鐵芯噴淋到繞組端部，這個設(shè)計(jì)需要對極進(jìn)模理解比較深。并且需要對流體研究比較深，確保每個噴淋口出去的油速相當(dāng)。

降本小結(jié)：

 

該零部件成本不低，主要是制造難度大。如果是PA67或者PPS，一套成本大概需要40rmb左右。

 

03#

江蘇金華東電機(jī)減少銅線的用量

在扁線電機(jī)中，銅線的用量占據(jù)了相當(dāng)大的成本比例。扁線電機(jī)兩端高度是沒有用的，如果能減少端部高度，銅重下去了，成本也下去了。

目前降低端部高度最有效的方式是降低直線段高度，目前國內(nèi)大部分水平是8mm左右，如果能降到6mm甚至5mm，那么H-pin電機(jī)可以減少將盡100g銅重, I-pin降低200g。

目前大部分公司扁線定子制作采用激光焊接，這需要保證焊接的線對齊，那么就需要有切平工藝，這進(jìn)一步導(dǎo)致用銅量增加，如果考慮用功率更大的tig焊，這一部分銅不久可以省下來了嗎，這差不多有50g損耗（I-pin降低100g）。

 

降本小結(jié)：

 

 

目前國內(nèi)漆包線加工費(fèi)在15rmb/kg左右（根據(jù)漆膜厚度決定），銅價格60rmb/kg算，回收價格按照30rmb/kg算。那么這樣至少可以有單臺6rmb成本下降。

 

04#

江蘇金華東電機(jī)替代涂覆粉材料

目前大高壓電機(jī)和油冷電機(jī)都會去用涂環(huán)氧粉末，大部分還是用索馬龍，單臺用量差不多100g，I-PIN差不多200g，差不多15~30rmb左右。

 

暫且不說涂覆粉工藝各種問題（太脆容易開裂，與塑料尼龍附著性不好），就這價格也挺高的，如果說有一種材料能代替索馬龍涂覆粉，或者干脆不涂覆(比如波繞)，那么價格會降低很多。

 

降本小結(jié)：

 

 

隨著800V電機(jī)越來越多，目前對焊接端解決方式是用環(huán)氧粉末，這其實(shí)并不少一個非常好的設(shè)計(jì)，工藝成本和材料成本都增加，考慮如何選擇替代品是我們需要攻克的難題。

 

 

05#

江蘇金華東電機(jī)復(fù)合紙代替純紙

絕緣紙?jiān)诒饩€電機(jī)中承擔(dān)兩大關(guān)鍵角色。首先它為槽和銅線提供了絕緣保護(hù)。其次防止漆包線在插入過程中受到任何形式的損傷。

目前，新能源驅(qū)動電機(jī)主要使用Nomex純紙作為絕緣紙，其價格大約是500元每公斤。每臺電機(jī)所需的用量在80~100克之間。經(jīng)過計(jì)算，每臺電機(jī)的絕緣紙成本大約是32~60元。

相比純紙，復(fù)合紙?jiān)谕群穸惹闆r下，絕緣性能更好。大概0.22mm的純紙與0.19的復(fù)合紙性能相當(dāng)，并且成本更低。

為什么我們不選擇復(fù)合紙呢？

原因是2019年出的一個標(biāo)準(zhǔn)：

 

《新能源汽車驅(qū)動電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)要求》

 

這個標(biāo)準(zhǔn)對耐油實(shí)驗(yàn)對復(fù)合紙比較不友好，首先當(dāng)時復(fù)合紙膠水普遍不耐油，做完耐油實(shí)驗(yàn)后，復(fù)合紙普遍出線分層的現(xiàn)象，其次由于0.5%的水分存在，復(fù)合紙中間的聚酰亞胺膜在高溫下可能會發(fā)生水解反應(yīng)。

 

因此當(dāng)時復(fù)合紙普遍做不過耐油測試。但是隨著時間發(fā)展，復(fù)合紙這個問題也得到了解決，通過膠水和聚酰亞胺膜的升級，耐油實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不是問題。

 

小結(jié)

 

如果將純紙?zhí)鎿Q為復(fù)合紙，每公斤復(fù)合紙的價格大約為300元（主要取決于中間膜的種類）。

 

單臺電機(jī)的用量可以降低到60至80克。使用復(fù)合紙可以使得每臺電機(jī)的成本降低14至30元。

 

因此，從成本效益的角度考慮，使用復(fù)合紙代替純紙是一個明智的選擇。

 

06#

江蘇金華東電機(jī)漆包線降本思路

在過去的圓線時代，我們通過最大外圓、裸銅尺寸、最小漆膜厚度和偏心度等參數(shù)來定義和管控漆包線的尺寸。

 

然而，隨著扁線技術(shù)的發(fā)展，我們面臨著一個新的問題：扁線的偏心度不如圓線容易控制，特別是在漆膜較薄的情況下，這導(dǎo)致了供應(yīng)商的報廢率增加。

 

那么，為什么我們在圓線時代需要偏心度呢？原因在于，當(dāng)漆膜附著在圓線上后，其形狀就不再是標(biāo)準(zhǔn)的圓形。如果我們以加漆膜后的外徑作為標(biāo)準(zhǔn)，那么公差會變得很大，這顯然不符合我們的精度要求。

 

然而，對于扁線來說，我們并不需要擔(dān)心這個問題。如果我們改變對偏心度的要求，轉(zhuǎn)而關(guān)注外形尺寸，那么供應(yīng)商的報廢率可能會降低，成本也會相應(yīng)下降。

 

小結(jié)

 

根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)，降低供應(yīng)商的報廢率是降低成本的重要方法之一。

 

通過靈活應(yīng)對技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的變化，我們可以更好地控制成本并提高生產(chǎn)效率。

 

07#

磁鋼注塑材料降本思路

磁鋼和鐵芯工作用的是熱固磁鋼膠水，每次生產(chǎn)都需要刮膠，生產(chǎn)環(huán)境比較差。后來大家為了工廠清潔度慢慢考慮注塑。

目前用的比較多的材料PA66和流動性較好的電木粉。

PA66這個材料流動性不太好，不能整體注塑，只能一疊一疊注塑，這會導(dǎo)致NVH問題，相信很多用PA66注塑的公司會有這種困擾。加上PA66具有吸水性，因此該注塑方式并不不推薦。

電木粉這個材料屬于流動性好，熱固材料，也耐高溫，但是缺點(diǎn)就是貴，而且用起來比較浪費(fèi)，基本上一臺毛重200g左右，費(fèi)用大概20~30rmb。

 

有兩種思路：

 

?  改用機(jī)械固定方式：特斯拉不用注塑，用機(jī)械固定方式。這個說實(shí)話國內(nèi)還真不敢用，首先是專利問題，其次這個變化對國內(nèi)來說比較大膽，需要做好驗(yàn)證才可能上去。

盡管如此，如果我們能夠解決分段鐵芯的精度問題，提高其合格率，那么這種成本優(yōu)化方案仍然具有潛力。

 

小結(jié)

 

采用分段定子鐵芯設(shè)計(jì)并將轉(zhuǎn)子沖片厚度提升一個等級，成本可降低約1～2元/公斤。

 

以轉(zhuǎn)子沖片毛重15公斤為例，就能實(shí)現(xiàn)15～30元的成本節(jié)約。因此，未來在解決技術(shù)難題的基礎(chǔ)上，這種方案有望成為降低電機(jī)成本的有效途徑。