更小的體積,更好的電氣性能,膜包壓方線受到越來越整機企業的青睞,尤其是未來車上功能越來越多,充電功率越來越大,膜包壓方線在車載領域能否全面替代現有的膜包線?
汽車發展了一百多年,其基本配置沒有什么大的變化,都是四個輪子就能跑。然而新能源汽車的出現改變了這一現狀,座椅加熱、座椅通風、方向盤加熱、座椅記憶、全景影像、網絡模塊、空氣凈化器,超大屏幕、語音識別系統、GPS定位等智能化功能越來越多,百萬級豪車的功能在出現在售價僅一二十萬的新能源汽車上已經越來越普遍,新能源汽車越來越像一部移動的手機。
不斷疊加的功能,也對新能源汽車設計工程師提出了越來越苛刻的挑戰,畢竟這些功能是需要眾多的電子元器件與模塊進行支撐,而車內的空間卻是有限的。
為了有效減小體積,提升電氣性能,越來越多新能源汽車整機企業開始在車在磁性元件產品中使用膜包壓方線,因為相比于普通膜包線,膜包壓方線可有效縮小磁性元件繞組10%的體積。
三大優勢 助力膜包壓方線“上車”
體積小、功率大。膜包壓方線在原有生產工序上新增加了壓方工序,各股線間隙更小,整線密度更高,相同股數下膜包壓方線線徑更小。
耐溫高。膜包壓方線比常規模包線有更大的表面積,可有效降低集膚效應,減少高頻電流損耗。
易繞制。可有效提升線圈槽滿率和空間容積率,更易于一體成型繞制。
深圳市大潤科技有限公司(下稱“大潤科技”)經理李鑫在11月24日舉行的2023’(第三屆)中國電子熱點解決方案創新峰會上就提到,目前光伏、儲能和新能源汽車的OBC、DC/DC以及充電樁都已開始使用膜包壓方線。
改進工藝 提升性能 膜包壓方線出貨量翻番
膜包壓方線迎來了快速發展的空間和機遇,大潤科技的產品也得到了市面上的廣泛認可。
出貨量翻倍增長。2023年8月,大潤科技膜包壓方線車間調試完畢,正式投入生產。李鑫介紹道:“目前大潤科技膜包線車間共30臺設備,膜包線產能200噸/月(含圓線和扁線),其中膜包壓方線產能150噸/月。9 月份以來膜包壓方線都是翻倍的遞增,2023年截至目前出貨量同比增加50%。”
大潤科技膜包線生產車間
快速增長的出貨量,離不開膜包壓方線本身優異的性能,更加離不開大潤科技對技術的創新突破、對工藝的精益求精。
采用先進的四輪壓方工藝。目前能夠量產膜包壓方線的線材廠商不多,多以凹凸輪壓方為主,這種生產工藝壓出來的膜包壓方線,電壓一致性無法保證。為了解決這一痛點,大潤科技率先該用四輪壓方工藝,防止壓制過程中擠破表面絕緣膜,電壓的穩定性取得明顯改善。
50%重疊率實現5000V耐壓。前文提到到膜包壓方線壓制過程中之所以容易擠破表層絕緣膜,主要是這種線材每股細線(0.1mm線徑甚至小)表層都有包裹絕緣層,想要防止擠破表層絕緣膜,只能通過改善工藝、提高重疊率等方法加以避免,但這就無法避免地會增加生產成本。大潤科技巧妙地通過工藝和設備的改進,成功實現了50%重疊率即可滿足整機客戶5000V耐壓的要求,相比于目前市面的主流工藝重疊率低5%,進一步降低生產成本。
標準有待完善 車載領域有望替代膜包線
不過作為一種新型線材產品,膜包壓方線同樣面臨標準缺乏的問題。李鑫提到,“由于不像三層絕緣線、漆包線等標準化的成熟產品,膜包壓方線目前沒有國標,基本都以定制化為主,不同客戶的產品基本無法通用,性能要求,甚至連應用領域都不一樣,舉個最簡單的例子,儲能工作頻率基本是50- 100 kHz,而充電樁工作頻率在 50- 300k Hz,膜包壓方線功率、頻率、耐壓等性能要求完全不一樣。”
這對于線材企業的生產管理能力提出了不小的挑戰,單一客戶訂單金額小,而不同客戶的產品卻無法實現切換。
盡管面臨著一定的難題,但是膜包壓方線具備實現大功率、小體積的特點,對新能源汽車整機企業無疑極具吸引力,尤其是未來車上功能越來越多,充電功率越來越大,未來5-10年,膜包壓方線有望在車載領域全面替代現有的膜包線。
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審核編輯 黃宇
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