扁线电机，顾名思义是相对圆线电机而言的，就是定子绕组中采用扁铜线。先把绕组做成类似发卡一样的形状(HAIR PIN，俗称发卡电机)，穿进定子槽内，再在另外一端把发卡的端部焊接起来。
根据观研报告网发布的《 2021年中国扁线电机行业分析报告-市场运营态势与发展动向研究 》显示，扁线电机最先在国外车企得以应用，早在2007年雪佛兰沃蓝达就搭载麦格纳的扁线电机，后续的丰田、日产也装配了日本电装的扁线电机，舍弗勒也完成了扁线电机的研究。当前，国内电机厂也在加速扁线技术的研究，包括上汽、比亚迪、北汽等整车厂的电机厂，都取得了一定程度的进展。
扁线电机的产业化进程
| 整车厂
|
电机厂
|
运用时间
|
事项
|
| 雪佛兰
|
麦格纳
|
2007年
|
配备沃蓝达车型
|
| 丰田
|
电装
|
2016年
|
配备第四代普锐斯
|
| 上汽
|
华域
|
2017年
|
完成扁线电机的出货
|
| 比亚迪
|
比亚迪
|
2021年
|
发布横向体积明显缩小、自重降低的150千瓦级“三合一”电驱动总成，已配备比亚迪秦PlusDMI
|
| 长城
|
蜂巢
|
2021年
|
配备长城柠檬、长城欧拉等车型
|
| 特斯拉
|
特斯拉
|
2021年
|
model3已搭载扁线
|
| 大众MEB
|
上海联电
|
2021年
|
预计有望开始搭载扁线技术
|
观研报告网发布的资料显示，随着扁线电机在新能源汽车中的推广应用，其在全球的渗透率快速提升，或将从2020年的15%升至2025年的90%，扁线电机市场有望在2021年快速打开，2025年全球的市场规模将达到120.25亿元。而我国作为新能源汽车生产及需求规模最大的地区，扁线电机市场规模也将随全球的规模扩张而快速增长。
2021-2025年全球扁线电机市场空间测算
| 2020
|
2021E
|
2022E
|
2023E
|
2024E
|
2025E
|
|
| 全球新能源汽车销量（万辆）
|
312.48
|
538.3
|
747.3
|
965.5
|
12963.
|
1731.9
|
| YOY
|
72.27%
|
38.83%
|
29.2%
|
34.26%
|
33.6%
|
|
| 扁线电机渗透率
|
15%
|
25%
|
36%
|
50%
|
68%
|
90%
|
| YOY
|
66.67%
|
44%
|
38.89%
|
36%
|
32.35%
|
|
| 扁线电机需求量（万辆）
|
46.87
|
134.58
|
269.03
|
482.75
|
881.48
|
1558.71
|
| 扁线单车用量（kg）
|
8
|
8.5
|
9
|
9.5
|
9.8
|
10
|
| 扁线总需求量（吨）
|
3749.76
|
11438.88
|
24212.52
|
45861.25
|
86385.43
|
155871
|
| YOY
|
205.06%
|
111.67%
|
89.41%
|
88.36%
|
80.44%
|
|
| 扁线单吨均价（元）
|
69800
|
70588.24
|
72705.88
|
74887.06
|
76384.80
|
77148.65
|
| YOY
|
1.13%
|
3%
|
3%
|
2%
|
1%
|
|
| 扁线市场规模（亿元）
|
2.62
|
8.07
|
17.6
|
34.34
|
65.99
|
120.25
|
| YOY
|
208.50%
|
118.02%
|
33.00%
|
35.00%
|
36.00%
|
二、驱动因素
扁线电机迎来一片蓝海市场，主要受以下因素驱动：驱动技术路径的提升、潜在爆款新能源车型的搭载及线材厂商竞品差异化的打造。
A、汽车动力模式的演进路径
汽车产业正在发生百年变革，电动化是趋势，也是beplay下载软件 化、网联化等技术进步的基石；汽车动力来源从最开始的蒸汽驱动，到内燃机驱动，再到目前电力驱动的新能源汽车。
不论采用何种电动化技术路径，电驱动系统是整个动力体系升级的核心。目前市面上同价位的燃油车和新能源车，驱动电机相较于发动机，在输出功率、最大扭矩、百公里加速等性能指标的优势非常明显。以特斯拉Model Y四驱版本为例，其百公里加速仅需3.7秒，最高车速达250km/h。
不同价位燃油车与纯电动车的动力性能参数对比
| 项目
|
比亚迪 汉EV
|
凯美瑞锋尚版
|
奥迪 Q6L
|
保时捷
Cayenne
|
Model Y
四驱
|
| 级别
|
中型轿车
|
中型轿车
|
中型SUV
|
中大型SUV
|
中型SUV
|
| 能源
|
纯电动
|
燃油车
|
燃油车
|
燃油车
|
纯电动
|
| 最大功率（kW）
|
163
|
131
|
140
|
250
|
357
|
| 最大扭矩（N*m）
|
330
|
210
|
320
|
450
|
659
|
| 等效马力（Ps）
|
222
|
178
|
190
|
340
|
486
|
| 变速箱
|
单速变速箱
|
CVT无级变速
|
7档双离合
|
8档AT
|
单速变速箱
|
| 百公里加速（s）
|
7.9
|
10.2
|
9
|
6.2
|
3.7
|
| 最高车速（km/h）
|
185
|
205
|
211
|
245
|
250
|
| 售价（万元）
|
22
|
20
|
39
|
92
|
37
|
新能源汽车电机按照材料形状，可分为圆线、扁平线、异型线三种。其中，扁线电机具有体积小，用材少，功率高，效率高，噪音少等优势，尤其在对电机效率的提升上，可将电机效率从3.4%提升至91%，在城市道路中，可使电池续航里程提升一倍。
1、扁线使得电机整体体积、重量减小，符合小型化、轻量化发展趋势
在相同条件下，扁线比圆线的线圈占有空间更小，使生产体积更小、重量更轻的电机产品时不再受线圈尺寸的限制，符合电机小型化、轻量化的发展趋势。
2、铜耗降低提升电机平均效率，带来电池成本节约
扁线可以降低铜损，有助于成本降低。电机损耗的能源中，有65%来自于铜耗，而铜耗来自于电流通过铜线时的电阻发热Q=I2R，当槽满率越高时，相同功率电机所需要的铜线更短，进而内阻降低，发热减少，铜耗降低，随之带来节约电池成本的效果。
实际有效电量与电机工作效率的关系
| 电池总电量 （kwh）
|
电机工作效率
|
实际有效电量 （kwh）
|
实际耗损电量 （kwh）
|
耗损电量成本（元）
|
| 60
|
90%
|
54.0
|
6.0
|
6000
|
| 60
|
91%
|
54.6
|
5.4
|
5400
|
| 60
|
92%
|
55.2
|
4.8
|
4800
|
| 60
|
93%
|
55.8
|
4.2
|
4200
|
| 60
|
94%
|
56.4
|
3.6
|
3600
|
| 60
|
95%
|
57.0
|
3.0
|
3000
|
电机的功率与铜含量成正相关，从理论上来说，圆线的槽满率一般在约40%左右，而扁线则可以提升至70%，扁线电机槽满率提升，相同体积下铜线填充量增加20-30%，输出功率有望提升20-30%，整车动力更强劲。同时，国家政策层面倡导高电机功率密度。“十三五”规划中提出，新能源乘用车电机功率密度应满足 4.0KW/Kg，高于当前圆线电机约3.5kw/kg 的水平，当前领先企业的扁线电机的功率密度约4.7kw/kg，换言之，扁线电机功率密度较圆线电机提高约20%以上。
研究发现高槽满率下绕组间的导热能力是低槽满率的150%，由于扁线电机空间利用率较高，减少了导线间的孔隙，因此其散热性能好，温升相对圆线电机降低10%。更低的温升条件下，整车可以实现更好的加速性能。
5、机械噪音和电磁噪音减小，整车更安静
扁线电机导线的应力比较大，刚性比较大，电枢具备更好的刚度，对电枢噪音具有抑制作用；可以取相对较小的槽口尺寸，有效降低齿槽力矩，进一步降低电机电磁噪音。如此，扁线电机的应用使得整车运行时更安静。
6、制作工艺复杂，目前具有较高技术溢价
扁线的制作工艺较圆线更为复杂：1）原有电磁线将铜杆多次拉伸，由于应力平衡其横截面自然呈现圆形，而扁线的制作无法通过简单的拉伸，则需要依靠全新模具设备。2）电磁线涂覆层在烘干后收缩，圆线的涂覆层能自然收缩均匀，扁线的涂覆层分布则在四角变薄，而中间较厚，从而影响电磁线的绝缘性，需要改良。因此，复杂的工艺使得扁线的加工费较普通圆线提升，单价更高。
驱动因素二：众多潜在爆款新能源车型使用，扁线电机渗透率快速提升
众多潜在爆款车型使用扁线电机，预计2025年渗透率将快速提升至95%。2021 年上海车展中，扁线电机大放异彩，众多高端车型均搭载扁线电机。比亚迪的 DMI 车型和 e++平台全系都是扁线电机，大众 MEB、蔚来 ET7、智己 L7、极氪 001 等明星车型采用的都是扁线电机。同时，从2021年1-8月我国汽车销量前15车型中，扁线电机渗透率达30%，而2020年渗透率仅15%。此外，随着特斯拉开始交付搭载国产电机的Model 3/Y车型，新车型的电机功率和扭矩将有所提升，引领扁线电机变革的新趋势，从而加速扁线电机渗透率的提升。
我国各畅销型扁线电机使用情况
| 2020年
|
2021年1-8月
|
||||||
| 排名
|
车型
|
销量/辆
|
漆包线
|
排名
|
车型
|
销量/辆
|
漆包线
|
| 1
|
特斯拉(Model3)
|
139925
|
圆线
|
1
|
宏光miniEV
|
221492
|
圆线
|
| 2
|
宏光MINI
|
119255
|
圆线
|
2
|
model3
|
92631
|
圆线/扁线
|
| 3
|
宝骏E系列
|
47704
|
圆线
|
3
|
modely
|
59900
|
圆线/扁线
|
| 4
|
欧拉R1
|
46774
|
圆线/扁线
|
4
|
比亚迪汉EV
|
50707
|
圆线
|
| 5
|
埃安(AionS)
|
45626
|
圆线
|
5
|
理想one
|
48176
|
圆线/扁线
|
| 6
|
全新秦PROEV
|
41621
|
圆线
|
6
|
奔奔EV
|
45187
|
圆线
|
| 7
|
奇瑞eQ
|
38214
|
圆线
|
7
|
AionS
|
43543
|
圆线
|
| 8
|
理想ONE
|
33186
|
圆线/扁线
|
8
|
比亚迪秦PlusDMI
|
43077
|
扁线
|
| 9
|
比亚迪汉EV
|
29073
|
圆线
|
9
|
奇瑞eQ
|
42311
|
圆线
|
| 10
|
蔚来ES6
|
27961
|
圆线/扁线
|
10
|
欧拉R1
|
41760
|
圆线/扁线
|
| 11
|
宝马5系PHEV
|
25692
|
圆线
|
11
|
小鹏P7
|
31715
|
圆线
|
| 12
|
上汽名爵EZS
|
23983
|
扁线
|
12
|
哪吒V
|
27152
|
圆线
|
| 13
|
北京EU系列
|
23365
|
圆线
|
13
|
科莱威CLEVER
|
24935
|
圆线
|
| 14
|
威马EX5
|
22236
|
扁线
|
14
|
比亚迪宋DM
|
24587
|
圆线
|
| 15
|
比亚迪唐DM
|
20743
|
圆线
|
15
|
蔚来ES6
|
24034
|
圆线/扁线
|
驱动因素三：线材行业同质化严重，扁线电机较高技术壁垒及溢价利于打造产品差异化
其一，国内电磁线行业是一个完全竞争性行业，由于技术门槛低，下游客户分散，长尾效应显著，使电磁线市场竞争激烈，集中度很低，行业同质化严重。据统计，2020年国内电磁线市场中，精达股份市占率排名第一，达11.23%；其次是长城科技，市占率为7.06%；冠城大通、露笑科技和金杯电工的市场占有率分别为3.85%、2.4%和1.21%。
其二，我国电磁线下游应用场景丰富，其中，家用电器、电力设备、工业电机合计占比达到 82 %，是最为主要的下游需求。家电业务经过多年的高速发展，已经步入稳定阶段，而汽车电机需求比例仍较低。
其三，高集成度的趋势之下，驱动电机厂商对于电机材料的选择更加倾向轻量化，而扁线替代圆线符合驱动电机降低成本和缩小体积的要求。驱动电机是新能源汽车中核心的关键零部件，其总体发展趋势将朝着集成化的方向发展，目前多合一集成系统在整个驱动电机中的比例已经超过40%。
2021年上半年国内乘用车“三合一”市场电驱动装机TOP10
| 企业
|
2021 H1装机量（辆）
|
“三合一”市占率
|
| 特斯拉
|
187922
|
31.80%
|
| 比亚迪
|
95752
|
16.20%
|
| 蔚然动力
|
82262
|
13.92%
|
| 日本电产
|
53737
|
9.09%
|
| 上海变速器
|
26337
|
4.46%
|
| 上海电驱动
|
22549
|
3.82%
|
| 小鹏
|
19848
|
3.36%
|
| 蜂巢电驱动
|
18306
|
3.10%
|
| 零跑科技
|
13760
|
2.33%
|
| 汇川
|
12447
|
2.11%
|
| 总计
|
532920
|
90.18%
|
综合而言，现阶段我国电磁线行业产品结构较为突出的问题是高端产品供应不足，而扁线电机目前具有较高的技术壁垒及溢价价值，长期看，掌握核心技术的企业将有更大竞争优势打造产品差异化，并有望提升电磁线行业的集中度；同时，汽车电机在电磁线下游的应用比例尚有很大的提升空间；此外，汽车电机系统“三合一”或“多合一”的趋势驱动电磁线厂商积极发展扁线业务，而扁线行业属于蓝海市场，目前仅四家公司（精达股份、长城科技、冠城大通和金杯电工）实现新能源汽车用扁线的量产。
行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整，未来我国各行业的发展都将进入新阶段，决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息，谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。
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