扁线电机正在快速替代圆线电机成为新能源汽车驱动电机的主流选择,其渗透率已从2021年的约27%提升至2022年的约40%,并预计到2025年全球扁线电机渗透率有望超过90%。这一技术替代的核心壁垒在于扁线高精度成型、端部扭头工艺、激光焊接质量控制以及耐电晕绝缘涂层等制造工艺,这些工艺与传统的圆线电机存在根本差异,需要大量的专利和know-how积累,构成了汽车零部件企业最坚固的护城河。
扁线电机替代圆线电机的核心工艺壁垒
扁线电机与圆线电机在制造工艺上存在显著差异,主要体现在以下几个关键环节:
- 扁线高精度成型:扁线(扁平电磁线)需要被精确弯折成特定形状,其尺寸公差和R角控制要求远高于圆线。这需要高精度的成型设备和模具,以及长期积累的工艺参数。
- 端部扭头工艺:扁线电机定子绕组的端部需要被“扭头”以形成连接,这一过程对扭头的角度、力度和一致性要求极高,直接影响电机的性能和可靠性。该工艺的自动化设备和技术是核心壁垒之一。
- 激光焊接质量控制:扁线之间的连接通常采用激光焊接,焊接点的质量(如熔深、熔宽、气孔率)直接决定了电机的导电性能和寿命。控制焊接过程中的热影响区和飞溅,是量产中的技术难点。
- 耐电晕绝缘涂层:扁线电机的工作电压和频率更高,对绝缘涂层的耐电晕性能提出了更高要求。开发出能耐受高电压、高频脉冲的绝缘涂层材料及涂覆工艺,是保障电机长期可靠运行的关键。
渗透率快速提升下的行业机遇
扁线电机渗透率的快速提升,为具备核心技术的零部件厂商带来了显著的订单增长。数据显示,2021年全球新能源车扁线电机渗透率为27%,而根据预测,2025年这一数字有望超过90%。在乐观情景下,全球扁线需求量将从2021年的约2.82万吨增长至2025年的约34.45万吨。
以长城科技为例,其2021年新能源车扁线销量接近0.5万吨,而受益于下游需求增长和渗透率提升,其2022年一季度新能源车扁线销量就已达到0.2—0.3万吨,预计全年扁线销量有望超过1万吨,相比去年翻倍增长。
技术壁垒如何构建企业护城河
在扁线电机领域,技术壁垒是零部件厂商最坚固的护城河。掌握了领先核心技术和专利的厂商,市场份额和盈利都有了保障。
- 专利与know-how积累:扁线电机的制造工艺涉及大量专利和长期积累的know-how,新进入者需要较长的验证周期才能实现量产。
- 先发优势:谁能最先应用更新迭代的新技术,谁就能获得超额收益。例如,在热管理领域,电子膨胀阀的软硬件技术壁垒高,目前国内只有三花智控和盾安环境技术较为成熟,能够实现大规模量产。
常见问题
扁线电机相比圆线电机有什么优势?
扁线电机在槽满率、功率密度、散热性能和NVH(噪声、振动与平顺性)方面均优于圆线电机,能够有效提升新能源汽车的续航里程和动力性能。
目前哪些企业具备扁线电机量产能力?
根据公开信息,精达股份、长城科技、金杯电工等企业已具备扁线产品的量产能力,并已进入比亚迪、蔚来、博世等下游客户的供应链体系。
扁线电机的技术壁垒会持续多久?
随着渗透率从当前水平提升至超过90%,扁线电机的技术壁垒预计将持续。新进入者需要克服高精度成型、扭头、焊接和绝缘涂层等多道工艺难关,且需要经过客户较长的验证周期,因此先发企业的技术优势有望持续保持。