日益电机(如何优化驱动电机的功率和效率？索尔维创新材料解决这一痛点)

Posted 2023-05-28

篇首语：怀抱观古今，寝食展戏谑。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了日益电机(如何优化驱动电机的功率和效率？索尔维创新材料解决这一痛点)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

日益电机(如何优化驱动电机的功率和效率？索尔维创新材料解决这一痛点)

全球电动汽车年销量已经突破600万辆，2025年或将达到2000万辆。电动汽车的渗透率之所以不断攀升，离不开核心部件的迭代。其中，作为明显区别于燃油车的部件之一，驱动电机近年来发展迅速，对整车续航里程的提高、性能表现的升级以及能耗的降低至关重要。

电动汽车对传动效率的要求更为苛刻，导致驱动电机市场出现两大难题：如何更高效、可靠？从电机设计的角度来说，结构的优化可以直接提升电机的性能，哪怕是功率和效率的微小改进，也对性能提升，增加续航里程以及提升驾乘体验有所帮助。

推动驱动电机的优化，高性能材料是决定性的因素之一。创新的高性能绝缘材料的应用为提高电机性能创造了有利条件，因此，日益扩张的驱动电机市场正在逐步带动这一领域的市场需求。贝哲斯咨询预测，到2026年，全球电机绝缘材料市场价值将达到6.4亿美元，2020 - 2026年电机绝缘材料复合年增长率达到4.91%。其中，随着电动汽车市场规模的扩大，驱动电机绝缘材料必将蕴含巨大潜力，尤其是中国，有望成为增速最快的地区市场。

除此之外，影响驱动电机效率的关键因素还包括电磁线的材料。电磁线是一种具有绝缘层的导电金属电线，是驱动电机的重要部件。我国目前已发展成为电磁线生产大国，年产量约占全球总产量的50%左右。具体到汽车行业的应用，当下，制约驱动电机发展的瓶颈在于电机效率低、高电压下容易失效、容易被介质侵蚀等，而用新兴的特种材料来替换传统电磁线材料成为新的市场趋势，800V高压平台的普及更是对电磁线材料提出新的挑战。

在上述领域，索尔维是全球范围内首屈一指的材料供应商。其研发的两款高性能材料绝缘槽衬材料Ajedium™ PEEK，以及电磁线材料KetaSpire® PEEK兼具卓越的品质和理化性能，助力提升驱动电机的功率和效率。

Ajedium™ PEEK绝缘槽衬——适应高压平台

Ajedium™ PEEK，这是一款应用于热塑性绝缘槽衬的优质材料，具有耐高温特性，可以增强纯电汽车或者混合动力车型驱动电机的槽绝缘性能。

众所周知，电动汽车驱动电机的显著趋势是平台的高压化，从400V发展到如今800V高压平台陆续量产，未来更高压平台也会出现，传统的绝缘纸的性能有所欠缺.

为了提高电机的扭矩输出，提高电机定子的线槽填充系数是有效的手段。索尔维抓住这一痛点，其研发的Ajedium™ PEEK 材料可降低绝缘槽衬的厚度，并确保绝缘性能。索尔维槽衬材料的厚度从 50 微米到 250 微米不等，能够在传统的绝缘纸或层压绝缘结构无法实现的厚度下，提供更好的热学、电气和理化性能，

另一大优势体现在，Ajedium™ PEEK 材料能够实现更高的电阻率。与传纸质统绝缘槽衬相比，Ajedium™PEEK 槽衬具有更高的电阻率。其厚度仅为传统层压复合结构的 65%，局部放电起始电压（PDIV）能够达到 1408 Vpeak（150 微米厚度测试值），其电气性能也优于传统绝缘纸和层压绝缘纸。这样可以增加定子槽的可用空间，安装更多的电磁线，从而将定子线槽填充系数提高 3%。

此外，索尔维的创新解决方案还能在电机热管理系统中发挥优势。索尔维将将绝缘槽衬的导热率提高至普通绝缘纸的三倍（分别为 0.35 W m/K 和 0.1 W m/K）。得益于材料导热性能的显著提高，电机工作产生的热量能够更好地从电磁线绕组内部传导出去。

除了耐高温，耐弯折也是一大亮点。弯折之后，Ajedium™ PEEK 槽衬的性能优于层压材料。索尔维对 250 微米厚的 PEEK 薄膜和 250 微米厚的传统层压复合结构的绝缘纸进行了对比。先将两个正方形试样对折两次，然后将其置于电极中间，以测试弯折对绝缘性能的损坏程度。数据表明，Ajedium™ PEEK 绝缘槽衬弯折后绝缘性能没有下降，且在240℃时依然保有良好的绝缘特性。

KetaSpire® PEEK电磁线——提升电机效率

电磁线是驱动电机的主要组成部分之一，对提升电机效率起到重要作用。KetaSpire® PEEK是索尔维专为解决传统材料的瓶颈而开发的一种创新材料。

传统的电磁线多为圆线设计，电机槽满率较低且高效工作区间的范围较小，不利于让电机在更大范围的工况下发挥性能。采用索尔维KetaSpire® PEEK制成的的矩形线则可有效解决这一难题，使电机在更多的工况下处于高效的能量转换过程中。取得这一效果来源于矩形线的设计，使槽满率和功率密度大幅提高。

在高压环境下，传统的绝缘线容易被击穿导致电机失效，而索尔维的电磁线因其分子结构特殊，在同样的厚度下，能耐受更高的电压。

值得注意的是，KetaSpire® PEEK的耐化学品性能也处于行业领先地位。KetaSpire® PEEK电磁线能够耐受各种车用化学品，其长期耐受高温变速箱油和水份的特性可保证直接油冷电机的高效运转.。