电机技术升级！扁线电机+碳化硅控制器

【卡车之家 原创】经常关注新能源卡车的卡友一定发现，从2023年开始，很多市售新能源轻卡车型的底盘“变样”了。在我们传统印象里，大多数4米2轻卡采用的是传统底盘布局，简单理解就是在燃油车的底盘设计中改造出的系能源车型，其整体布局设计依旧有燃油车的“身影”。

而当下不少车型不仅取消了臃肿、厚重的传动轴，还把电机的尺寸进一步缩小，将其集成于驱动桥之上，让电动轻卡的底盘更简洁、驱动效率更高，并且更加轻盈，甚至在此基础上引用了行业前列的扁线电机以及SiC碳化硅控制器，今天我们就来重点看看它们二者和此前的产品有何升级之处？

博格华纳扁线电机

在行业内，扁线电机最早出现于小型乘用车之上，是2020年后才开始在国内流行的新装备，海外诸如雷米、电装、日立等供应商均有自主扁线电机的相关产品。最具代表性的车型就是丰田的第四代代普锐斯以及雪佛兰的二代VOLT，早在2011年左右，这两种车型就开始使用的是扁线电机驱动。

传统的圆线电机

目前在商用车领域，宁德时代、拜腾汽车、比亚迪等车企，已经在商用车扁线电机领域取得了重要突破，这也就意味着，近两年在轻微卡领域中，车企会大幅度提升这类产品的装车率和出镜率，而扁线电机相较于曾经的圆线电机在结构以及优势上也有一些重要变化。

古铜色线体布局和截面形状是区分圆线、扁线的重要手段

首先，一般车用驱动电机是由定子组件、转子组件、端盖和辅助标准件所组成，而其中定子组件中又包含铁线、铜线绕组以及绝缘材料等构成。而扁线电机和传统圆线电机最大的区别，就是将定子绕组中的圆铜线替换为横截面为矩形或长方形的扁铜线，这是两者间最为重要的变化。

线体犹如发卡一般

目前行业内的扁线电机根据车辆用途分为多个技术路径，比如集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与Hairpin（发卡）扁线电机等，而发卡扁线电机是目前国内的主流应用技术。各种技术路线各有优劣势，这里我们不具体展开，下面我们以Hair Pin的制造工艺为例看看两者间的设计差异。

相比圆线电机，Hair Pin发卡扁线电机并非简单的螺旋式绕组设计，而是需要先将铜线设计为类似“发卡”的结构，然后装进定子槽内，最后再在另外一段将端部焊接起来。过程中为了保障其稳定性，扁线电机永磁体、线圈、绝缘体上所使用的材料上更加苛刻。

除了制造成本之外，扁线电机不仅制造工艺相对圆线电机更加复杂，而且对于厂家的的加工工艺要求同样更高。所以目前来看，搭载扁线电机的轻卡不论是制造成本还是终端价格相较于传统车型肯定更高，而据某车企此前的消息透露，自家搭载扁线电机等高科技装备的4米2轻卡售价能够轻松突破30万元。

圆线、扁线槽满率对比

既然价格高于传统车型，那么扁线电机肯定有自身的实际优势。首先扁线电机由于绕组设计差异，相比圆线电机而言能够最大程度的提升槽满率。一般来说圆线电机的槽满率在40%左右，而扁线电机槽满率可高达70%及以上。同时扁线电机中填充的铜可以增加20-30%，产生更强的磁场强度，从某种程度上说等同于增加近20-30%的功率。

高槽满率下要想达到相同的电机功率，扁线电机所铜线填充量更少，定子铁芯和端部尺寸得以减小，使得电机尺寸也更小，节省材料的同时进一步提升电机功率密度。这就会带来前两个好处，那就是扁线电机相较于圆线电机不仅尺寸更加小巧，而且重量和体积也会更小，有效帮助整车实现轻量化，同时同尺寸下扁线电机的功率表现更高，有助于提升整车的动力表现。

其次商用车电机的能量损耗主要集中在电机铜耗、铁耗、风摩损耗以及杂散损耗，这里面电机铜耗占据全部能量损耗的70%左右，这也就意味着降低电机铜耗能够大幅减少电机的能量损耗，间接提升电机的功率密度。由于扁线绕组采用的矩形铜线相比圆铜线绕组中的圆细铜线有显著的截面积变化，能够有效降低绕组电阻从而降低铜耗。

最后由于扁线电机相比圆线电机的定子具有更小的槽口尺寸，所以能够有效降低齿槽力矩从而降低电磁噪音，同时矩形导线刚性更大，对电枢噪音也具有抑制作用，再配合转子磁极与结构优化，使其具有更好的NVH性能。如果简单理解，那就是搭载扁线电机的卡车在行驶中会更安静。