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以PEEK线为代表的技术革新、技术创新才是面对未来产业的优选
韭研同学
2024-01-02 22:20:16

2023年6月26-27日,由NE时代主办,巨力自动化总冠名,巨一动力、中车时代电气、上海电驱动战略合作,华为数字能源、智新科技生态合作的“2023(第三届)全球xEV驱动系统技术暨产业大会”在上海嘉定如期举行。

在27日驱动电机新技术和新工艺分论坛上,佳腾电业汽车驱动事业部销售总监王欢先生分享的主题是“800V架构电机线材解决方案”。通过不同铜线绝缘材料的对比,王欢认为PEEK线材更适合800V的应用环境,尤其在连续波绕绕组应用中。

 

PEEK线材的优势

PEEK线对大家来讲是一个非常纠结的存在,因为大家都觉得PEEK确实挺好用的,如果不考虑成本的话,大家可能都会用PEEK线作为高压电机扁线解决方案。但回头又想一下,好像PEEK线的价格又比漆包线贵一些,尤其在现在非常内卷的环境下,大家都没有勇气去迈出这一步。所以,今天我就想跟大家聊一聊。首先大家都认同与漆包线相比,PEEK线可能确实有一些它的优势,那我跟大家详细介绍一下PEEK扁线的优势到底在哪里。

第二点我也卖个关子,对于成本这一块,其实我们是有一些思考的。大家知道PEEK材料它是一个惰性材料,理论上它不愿意跟周围任何材料发生反应的,所以其实像我们很多医学用的替代骨骼都是用PEEK材料做的,它可以植入人体。

如何把这个非常惰性的材料粘到铜导体上面呢?这是件非常困难的事情,但是佳腾通过不断自主研发很好地解决了这个问题,现在我们的产品也已正式量产半年以上。 大家请看具体参数,宽度、厚度是一般的导体尺寸基本上都能做到的,R角最小可以做到0.3毫米,绝缘层厚度我们可以从60做到300微米单边厚度。

我们自己也做漆包线,大家都知道单边厚度150-160微米的漆包线的漆很难涂得非常 均匀、稳定。如果电压要求再高一些,漆包线已经碰到它的瓶颈,这个时候PEEK就是一个非常好的解决方案, 我们的PEEK线一次性挤出可以挤到单边厚度300微米,PEEK材料在260摄氏度高温下可以正常连续使用,现在PEEK线耐温等级是240级,目前主要应用在驱动电机上。

电机绝缘是一个系统工程,我们作为中间一环,每次在具体做项目研发时候,我们总是会跟我们的供应商和客户站在一起,大家一起迎接挑战、面对困难,去提供更完美、更好的解决方案。这就要提到我们的PEEK材料的唯一供应商,威格斯(Victrex),威格斯是我们全球战略合作伙伴。追溯到上世纪70年代,ICI是英国的帝国化工,他们最早发明出了PEEK材料(聚醚醚酮),此后威格斯脱胎于帝国化工,一直致力于把PEEK材料商用化。到目前为止威格斯拥有全球最大的共聚单体工厂,年产能达到7000吨,占据市场份额的60%-70%。

我也想基于这一点再延伸一下,大家可以看这个材料发明出来已经40多年了,红利还在不断涌现,尤其是像汽车行业扁线电机应用出来之后,又出现了一波新红利。现在大家也都在谈行业内卷,压力很大,成本很高,那要怎么样去破局呢? 我觉得像这种原始发明,技术革新、技术创新才是最好的破局方式 ,否则大家都在现有技术上面去卷,最后会卷得每个人都很难受,这也是我们一直坚持推广PEEK材料的原因。

PEEK材料被发明出来之后,一直是主要应用在像军工、医疗、航天这些比较尖端的领域,威格斯也是一直在不断寻找新的应用场景,现在出现了扁线电机,扁线电机接下来有可能会变成PEEK材料的一个最大的使用场景。

PEEK材料,我们也叫它“全能冠军”。 有很多人是研究材料的,都知道PEEK的每一个特点单独拉出来,其实都能找到替代方案,但如果我们要把这些全部融合在一起,就很难找到能和它PK的材料了,具体我将展开谈谈。

比如它 耐高温 ,电子烟里面极端高温将近300摄氏度,PEEK材料是可以在里面去承受这300摄氏度高温的,所以电子烟里其实也有用到PEEK材料。美国UL实验室给出的黄卡是260摄氏度,也就是说在260摄氏度的环境下PEEK材料是可以连续正常工作的。 PEEK材料的强度比普通工程塑料的强度高了3倍不止 ,尤其它还有一些复合材料的应用,强度甚至超过了钢材。

PEEK自带有阻燃性 。在不加任何阻燃剂的情况下,它的阻燃特性就是V0等级的,高纯度PEEK材料和漆包线相比,它不需要溶剂,它是非常纯的PEEK材料直接挤在我们的铜线上面,电绝缘特性非常好。

可回收利用。 这一点跟我们未来包括欧洲的法规是强相关的。因为现在的客户越来越关注环保、可持续发展,而 PEEK材料具有可以循环使用这一特点 ,所以我们很多客户是非常鼓励循环使用PEEK材料的。

加工灵活性。 因为PEEK是工程塑料,所以所有的工程塑料加工方式都是可以直接应用在PEEK上面,像挤塑、压塑,滚塑,管材,棒材等等。还有 耐化学腐蚀, 除了个别强酸之外,P EEK材料可以耐受各种酸碱、有机溶剂还有润滑油。

最后是它 耐磨损。 在一款工业产品上也应用了PEEK材料,它的转速是12万转,远远高于驱动电机的转速, 因带自润滑,可以长期在12万转极高转速下面连续工作。

这个是我们的一个挤出示意图,由于某些原因,我们不能把它展开,但是大家可以看到,它的生产工艺其实还是很简洁的,不能说简单,是很简洁。从我们半成品放线到精密挤出,挤出这部分一部分空冷,一部分水冷,在线检测、收卷,非常简洁的工序。单边厚度无论是100、200还是300微米,我们都是可以一次性挤出的,这一点我之前也在各个展会上讲过,我们作为汽车行业的零部件的同仁,其实我们对汽车零部件的这种大批量产品的一致性和稳定性要求特别高。

在漆包线生产过程中,是需要反复涂漆的,我个人认为很难去控制它的一致性,但 对于PEEK的挤出工艺来讲非常简单,就是一次挤出,所以生产的稳定性,一致性以及连续性都非常好控制。

基于单边厚度120微米的情况下,我们去对比PAI、PI以及PEEK的一些性能,大家可以看到我们比较关键的对比就是BDV击穿电压和PDIV局放电压,我们发现PEEK材料无论在高温环境还是高温老化之后,它的性能都是非常有优势的,它的衰减也是非常可控的。

这是皮膜偏心率,因为PEEK加工制程,所以我们可以很好的控制它的偏心率,目前我们可以控制在1.2以内,但我相信随着我们的项目不断的大规模量产,我们可以更多地在产线、模具和制程上挖潜,偏心率还可以进一步提升。

全文链接:佳腾电业王欢:以PEEK线为代表的技术革新、技术创新才是面对……_搜狐汽车_搜狐网 (sohu.com)

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