扁线电机替代圆线电机的进程,本质上是一场由技术性能与规模成本共同驱动的产业切换。从圆线作为过渡产品,到扁线成为明确趋势,行业在爆发前夕经历了几个关键拐点:扁线电机凭借高效率、高功率密度、散热好、噪音低、更轻便等优势,在规模量产下成本更具竞争力;800V高压架构对电机散热能力提出更高要求,进一步强化了替代逻辑;而2021年1—10月前十五名新能源车型扁线渗透率仅27.08%的起点,与2025年预计超过90%的渗透率目标之间,留下了巨大的提升空间。
圆线为何只是过渡
圆线电机定子绕组采用多根细圆线,扁线电机则采用几根粗的矩形导线。两者对比,扁线具有高效率、高功率密度、散热性能好、噪音低、更轻便等优点,且在规模量产情况下成本更有优势。相比圆线电机,扁线电机有效材料成本约降8%—12%,叠加整车性能提升、电耗方面的优势约降低整车成本15%。
正因如此,圆线被视为暂时性的过渡产品。但圆线不会完全被淘汰——在低压电机、满足低端用户需求的场景中,比如宏光MINI,其电机可能仅一两千元,成本考量下仍会采用圆线。
渗透率与高压平台的双重拐点
根据《节能与新能源汽车技术路线图》,2025年乘用车电机功率密度将达5KW/kg。目前国内采用的扁线电机最高功率密度达到5KW/kg,而圆线电机最大功率密度只有3KW/kg,这使得扁线电机的发展成为必然趋势。预计到2025年,新能源汽车扁线电机渗透率将超过90%;而2021年1—10月前15名新能源车型中只有5款搭载扁线电机,渗透率只有27.08%,提升空间很大。
另一重拐点来自高压快充。800V架构对电机提出了更强散热能力的要求,更加强调扁线电机替代圆线电机的逻辑。800V高压平台具有充电快、降低退磁风险、减小体积、降低热损耗等优势,车企纷纷加快推出800V平台。电压等级从400V上升到800V后,对扁线的绝缘性能提出更高要求,需要难度更大的绝缘漆配方、工艺更复杂的油漆结构和道次更多的加工工艺,行业技术门槛随之抬高。
产业链上的关键参与者
扁线生产制造工艺复杂,目前国内仅有精达股份、长城科技等少数企业可以实现新能源汽车用扁线的量产。扁线厂商的赚钱模式主要是赚铜线的加工费,扁线加工费大约1.5—2万元/吨,比圆线更高,圆线加工费只有0.5—0.8万元/吨。
长城科技在比亚迪的扁线份额占比在70%以上,是比亚迪的扁线第一大供应商。2021年全年公司扁线产能4532吨,销量4255吨;公司IPO募投项目中规划的新能源汽车用扁线和圆线产能共0.7万吨已经投产,后续公告申请发行可转债,拟投资建设4.5万吨扁线产能,未来扁线产能有望大幅提升。公司在扁线领域具备较强的技术优势,已获得多项实用新型专利。
常见问题
扁线电机相比圆线电机的核心优势是什么?
扁线电机具有高效率、高功率密度、散热性能好、噪音低、更轻便等优点,且在规模量产情况下成本更有优势。相比圆线电机,扁线电机有效材料成本约降8%—12%,叠加整车性能提升、电耗方面的优势约降低整车成本15%。
为什么说800V高压平台推动了扁线电机的替代?
800V架构对电机提出了更强散热能力的要求,更加强调扁线电机替代圆线电机的逻辑。同时,电压等级从400V上升到800V后,对扁线的绝缘性能提出更高要求,需要难度更大的绝缘漆配方和更复杂的加工工艺,技术门槛进一步提高。
目前扁线电机的渗透率处于什么水平?
2021年1—10月前15名新能源车型中只有5款搭载扁线电机,渗透率只有27.08%。根据行业预期,到2025年新能源汽车扁线电机渗透率将超过90%,提升空间很大。