电动汽车驱动电机种类与性能分析（新能源汽车驱动电机行业研究）

电动汽车驱动电机种类与性能分析（新能源汽车驱动电机行业研究）江苏铭纳阳的主要产品包括新能源驱动电机设备、发电机定子并线设备、双圈线成型设备、汽车电机设备。公司是中国内燃机工业协会会员，中国汽车工业协会新能源电机电控产业联盟协会会员，拥有发明专利9 项，实用新型专利41项，常州市高新技术产品 2 项，江苏省高新技术产品 1 项，公司产品广泛应用于汽车电机、纯电动汽车、混合动力汽车、电动叉车、电动三轮车、旅游观光车、电动工具及汽车电机等领域。国内的扁线电机设备供应商主要有浙江巨力自动化设备有限公司、江苏铭纳阳智能装备有限公司、豪森股份（688529.SH）。浙江巨力的产品主要包含电机转子生产线、电机定子生产线、装配生产线、转子单机系列、定子单机系列等，具体工艺技术又包括压装技术、绝缘技术、触点技术、车削技术、性能检测、装配技术等。巨力的生产设施主要在浙江省嘉兴市和浙江省三门县城，客户主要包括客奥迪，戴姆勒，宝马，大众，捷豹，博世、博泽、法雷奥、大陆、马

增加扁线绕组层数可有效削弱趋肤效应，但是扁线绕组层数不可能无限增加：1）加工工艺有限，制造成本增加；2）每层绕组都要渡绝缘漆，分层太多会导致绝缘漆占用槽内空间增加，槽满率降低；3）增加层数虽然削弱了趋肤效应，但是加强了邻近效应，过度分层会导致交流损耗增大。 除提高效率、降低损耗外，扁线电机相较于圆线电机，拥有更高的功率密度（槽满率更高）、更强的散热能力（槽内热阻更低）、更好的NVH 表现（机械噪音和电磁噪音更低）。

相较于圆线电机，扁线电机产业链的增量环节主要集中在铜线、漆膜和生产设备三部分。铜线端，扁铜线的加工难度明显高于传统圆线，并且漆膜涂敷难度增加，扁铜线 R 角处的涂敷处理尤其困难。扁线的 R 角在设计过程中如何减小，漆膜厚度如何控制，均匀性如何保证，弯折处的结构强度如何保证等等，都需要较高的设计与加工能力。扁线的精度一致性要求也远高于圆线，由于单根扁铜线截面积大、层数少，导线尺寸不一致会对绕组整体性能产生较大的负面影响。

从营业收入来看，精达股份/长城科技/冠城大通/金杯电工在2020 年的相关业务销售收入分别为 85/62/36/12 亿元，金田铜业在 2020 年未单独披露电磁线业务收入，2019 年收入为 39 亿元，精达股份收入水平领先。从毛利率来来看，2020年精达 股 份 / 长 城 科 技 / 冠 城 大 通 / 金 杯 电 工的相关业务毛利率分别为10%/8%/8%/17%，金田铜业在 2020 年未单独披露电磁线业务毛利率，2019年毛利率为 5%，金杯电工毛利率水平领先。

漆膜端，扁铜线的外敷漆膜越薄，槽满率越高，对漆膜的绝缘性能提出了较高要求。漆膜必须稳定附着在铜扁线上，扁铜线在加工过程中需经历弯折、扭转等工序，对漆膜的附着性和拉伸性也提出了较高要求。同时，由于电机特殊的工作环境，扁铜线的漆膜需具备耐电晕、耐高温、耐散热油的性质。

扁铜线的漆膜外资供应商多为国际巨头，在化工行业拥有悠久的从业历史和较强的技术实力，产品品质处于领先地位，主要有艾仕得、阿尔塔纳（艾伦塔斯电子绝缘事业部）、杜邦等。

2021 年 上 半 年 ， 太 湖 股 份 / 回 天 新 材 / 巨 峰股份的销售收入分别为2.43/14.09/3.67 亿元，毛利率分别为 22%/25%/23%。回天新材的营业收入和毛利率都处于领先水平。

设备端，传统圆线电机在生产过程中，只需要将绕组缠绕在定子上，或者将绕组加工成线圈塞入定子，生产工艺相对成熟。扁线电机在生产中需要先将铜线插入定子槽，然后进行扭转、焊接、滴漆、涂敷等工艺，对设备控制算法与加工精度有较高要求。 国外的设备供应商技术实力较强，售价较高，主要包括日本日特（NITTOCCONSTRUCTION）、意大利 ATOP、法国 REDEX 等。

国内的扁线电机设备供应商主要有浙江巨力自动化设备有限公司、江苏铭纳阳智能装备有限公司、豪森股份（688529.SH）。浙江巨力的产品主要包含电机转子生产线、电机定子生产线、装配生产线、转子单机系列、定子单机系列等，具体工艺技术又包括压装技术、绝缘技术、触点技术、车削技术、性能检测、装配技术等。巨力的生产设施主要在浙江省嘉兴市和浙江省三门县城，客户主要包括客奥迪，戴姆勒，宝马，大众，捷豹，博世、博泽、法雷奥、大陆、马勒、日立、百得、雷米、尼得科、WEG、德昌等近 1000 多家国内外知名企业。

江苏铭纳阳的主要产品包括新能源驱动电机设备、发电机定子并线设备、双圈线成型设备、汽车电机设备。公司是中国内燃机工业协会会员，中国汽车工业协会新能源电机电控产业联盟协会会员，拥有发明专利9 项，实用新型专利41项，常州市高新技术产品 2 项，江苏省高新技术产品 1 项，公司产品广泛应用于汽车电机、纯电动汽车、混合动力汽车、电动叉车、电动三轮车、旅游观光车、电动工具及汽车电机等领域。

豪森股份重点研究开发目前市场需求最大的扁线电机工艺装备生产线，同时，通过自主研发和与圆线电机工艺装备厂商合作等方式，积极拓展传统圆线驱动电机工艺装备领域，现已经获取上海龙芯、天际汽车、宁波威睿汽车等客户的驱动电机智能生产线订单。

公司的扁线电机生产设备包括的主要技术与工艺有绝缘纸插入技术、Hairpin成型技术、扭头技术、漆包线切齐技术、连接线焊接技术、涂覆技术、滴漆技术、磁钢装配技术、充磁技术、表磁检测技术、铁芯堆叠压装技术、定子入套技术、定转子合装技术、旋变调零技术、安规测试技术等。

2017-2021 年，公司的营业总收入从 6.55 亿元增长至12.03 亿元，年均复合增长率为 16%；归母净利润从 0.16 亿元增长至 0.71 亿元，年均复合增长率45%。2017-2021Q3，公司的毛利率从 24.99%上升至 26.63%，净利率从4.87%上升至5.22%，盈利能力稳健提升。

油冷电机：直接冷却，高效散热

新能源汽车的发展对电机效率、功率密度、响应速度和振动噪声等性能指标提出了更高的要求，促使电机向高精度、高功率密度、小型化、轻量化和机电一体化等方向发展，带来了电机内部发热量急剧增加、有效散热空间严重不足等问题，限制了电机系统的功率密度进一步提高。电机内部高温会导致永磁体材料退磁、绝缘层老化，并导致铜线绕组在高温下的电阻升高，降低电机效率，进一步加剧电机发热。根据《基于热管的新能源汽车电机散热系统设计与性能分析》，30%-40%的永磁电机失效是由电机温升过高引起的。 电机绕组、定子和机壳等关键部件的接触面之间存在绝缘漆、绝缘纸和空气等热导率极低的材料，增加了电机各部件间的接触热阻，极大地降低了电机关键部件的散热效率。电机内部的关键发热部件与机壳之间的传热路径长、接触热阻大，对散热系统提出了较高要求。