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高压稳定难题 膜包压方线是答案?

2023-12-06 09:39:04 来源:电子变压器与电感网 作者:丘水林 点击:6676

11月14日,中汽协发布了10月汽车产销数据,新能源汽车产销分别达到98.9万辆和95.6万辆,环比分别增长12.5%和5.7%,同比分别增长29.2%和33.5%,市场占有率达到33.5%。1-10月,新能源汽车产销累计完成735.2万辆和728万辆,同比分别增长33.9%和37.8%,新能源汽车市场依旧保持着高速发展态势,市场占有率已达到30.4%。

不过,在新能源汽车市场快速发展中,迫切需要解决的问题之一就是磁性元件绕组膜包线的高电压稳定性,尤其是充电桩模块电源功率越来越高(目前已有40kW功率模块),加上第三代半导体器件在新能源汽车领域渗透率不断提高,这一问题也越来越突出。

为了解决车载磁性元件绕组的高电压稳定性问题,越来越多新能源汽车厂商开始着眼于新型线材。据了解,目前已有部分厂商开始在OBC、充电桩中采用一种新型绝缘线——膜包压方线。

性能优异 膜包压方线脱颖而出

从单根铜线到扁线,再到多股绞合线,在新能源汽车发展历程中线材也经历了多轮变革,而最近又出现了一种全新的线材结构——膜包压方线。

膜包压方线是通过成品膜包线挤膜压方而成,其结构外层是高温胶带,内层是多芯漆包线或是成品铁氟龙绝缘线,耐温特性比其他常规膜包线要高很多。

膜包压方线结构截面图

膜包压方线结构截面图,图片源自骅鹰优霸

对于新能源汽车而言,单个零配件的尺寸越小,其他配件的尺寸空间也就会越大,尤其是新能源汽车节省了传统燃油车发动机与底盘成本,增加了更多功能性体验后,内部的电子元器件数量越来越多,加上新能源汽车三电系统“多合一”发展趋势,未来对空间的要求势必越来越苛刻。

作为众多元器件中的“大个子”,如果能够有效减小磁性元件的体积,意味着更加灵活的空间配置。而膜包压方线由于更低高度、更小体积、高散热、更高功率的优势,越来越受到工程师的青睐。

凭着在线材领域多年的积累,对技术的专注和极致追求,惠州市骅鹰电子科技有限公司(下称“骅鹰优霸”)敏锐地洞察到这一产品发展趋势,并提前布局研发,目前骅鹰优霸已成为国内少数几家具备膜包压方线生产能力的线材厂商之一,其生产的膜包压方线已成功导入到多家新能源汽车、逆变器企业的产品中。

据骅鹰优霸研发工程总监王全介绍,通过对膜包压方线性能的测试,骅鹰优霸膜包压方线主要有以下三大优势:

体积减小20%。相比于常规的多股绞合线和膜包线,膜包压方线在原有生产工序上新增加了压方工序,各股线间隙更小,整线密度更高,相同股数下膜包压方线线径可减小50%。

功率提升20%。由于密度更高,相比于常规膜包线,相同体积下膜包压方线功率可提升20%。

耐温提升20℃。同截面下,膜包压方线比常规模包线有更大的表面积,可有效降低集肤效应,减少高频电流损耗;而相同的绕线空间内,膜包压方线又可有效提升线圈槽满率和空间容积率,大幅降低电阻,通过更大的电流来提升Q值,从而更能适应高频传导、高电流负载工作,整体耐温可提高20℃。

膜包压方线生产过程

膜包压方线生产过程,图片源自骅鹰优霸

量产厂商凤毛麟角

任何新产品的开发,都绕不开技术难点,膜包压方线作为一种全新的线材产品,在研发的过程中同样面临不少技术难题,这也正是其性能虽好,但能实现生产的线材厂商却始终寥寥无几的原因。

王全表示,“膜包压方线主要存在回弹、断线、打钮这三个问题。我们通过不断的技术创新、工艺改进、设备改良等方式解决了以上难题,同时在相同的规格线材下解决了温升、降低了损耗的比例。目前骅鹰优霸膜包压方线的产能根本就不够用,基本没有存货,许多订做的客户都等着要发货。”

膜包压方线.png

膜包压方线,图片源自骅鹰优霸

结语

目前扁线在新能源汽车电机的渗透率已超过40%,且大有席卷之势,膜包压方线同时兼具多股绞合线、扁线的优势,具有高功率、高散热、高耐温等特性,一经推出便受到了不少磁性元件和整机厂商的青睐。未来,膜包压方线是否会全面替代,在新能源汽车领域上实现普及?拭目以待。

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