近日,大洋电驱动科技(重庆)有限公司(以下简称:大洋电机)开业庆典暨(>U+X>)>PIN>定转子全球首发在重庆新工厂举行!>
>
>
>
图片来源:大洋电机> >
>X-PIN>作为新提出的方案,能量产的企业不多,大洋电驱动科技(重庆)有限公司是上海电驱动于>2023>年>7>月在渝北区设立的全资子公司,>占地约>9.5>万平方米,投资总额超过>10>亿元,规划年产>100>万套新能源汽车动力总成系统,包括新能源汽车电机、电控、总成装配等制造工序。>
>
>
>
图片来源:大洋电机> >
>产线可以兼容生产>U-PIN>、>Mini-PIN>和>X-PIN>三种定子。承接西南地区及全球相关业务,以更快的速度响应客户需求。>这套向心式油冷(>U+X>)>PIN>定转子;峰值功率≥>200kW>、峰值扭矩≥>290Nm>、最高转速≥>22000rpm>、>CLTC>工况>平均驱动效率≥>96.6%>、电机体积密度提升>3%>。> >
>01.>
>为什么>X-PIN>定子量产难> >
>X->PIN>绕组是为了更好的满足轴向空间要求而推出的,>主要>是>在>绕组>焊接端进行>了>优化,取消了端部直线段,以交叉的>X>形实现连接,进一步提高>了>绕组的填充率和紧凑性>,>有着更低的铜损>和更高的>槽满率。> >
>X->PIN>绕组形式目前技术难点主要在扭头、焊接>,这是由其自身结构特点决定的。现有扭头设备扭头过程中可以利用直线段对铜线施加一个强约束,进行铜线成型。而>X-PIN>定子由于没有直线段可以利用,在接头形式上只能实现径向的有效压紧,侧向压紧状态很难控制,这就使得接头装配的一致性难以保证,进而影响焊接效果的稳定性。>
>
>
>
而且>X->PIN>端子没有切平工序,铜扁线扭转弯折会导致线长一致性差,接头高低错边现象无法避免,错变量也难以准确控制,焊接质量自然难以保证。同时,为保证电机的爬电距离,>X->PIN>端子去漆长度一般设计在>5mm>左右,比>U>->PIN>控制更严格,普通激光焊接工艺很容易损伤附近区域的绝缘漆层。>
>
>
>
另外,>X->PIN>焊接接头区域的铜线重合区域较小,特别是焊点深度方向上的长度有限,这就需要严格控制焊接过程,防止激光穿透铜线损伤接头下方绕组线圈的绝缘漆层。目前,>X->PIN>接头的焊接设备还不成熟,行业内大多采用与>U>->PIN>接头焊接设备类似的技术方案。> >
>U->PIN>接头焊接有>TIG>焊接和激光焊接两种方式,>TIG>焊接效率低,逐渐会被激光焊接取代。>U>->PIN>的激光焊接设备端子裸露铜线更长、有切平工艺不存在接头高低错边、工装设计容易保证接头装配状态一致性,所以能较容易实现正常焊接作业。> >
>但>X->PIN>的焊接接头形式和状态让>U>->PIN>的激光焊接设备无法有效发挥作用,主要原因是>X->PIN>接头端面不平整,平面振镜焊接装置适应不了其高低错边及变化;>X->PIN>接头端面高度无法准确控制,铜对光线的反射严重干扰相机识别正确率,焊前识别平面视觉装置不能准确识别接头装配情况,导致焊接失败;>X->PIN>接头裸露铜线非常短,焊接工艺以及激光源与光路系统和>U>->PIN>完全不同。>
>
>
>
X->PIN>焊接的>关键工艺参数为高熔深、快速焊接和低飞溅。目前主流的环形红外光焊接可以做到>≥>1.8mm>熔深的工艺要求,且焊接效率可控制在>0.3s>以内,但极低飞溅甚至无飞溅的工艺要求一直无法解决。> >
>02.>
>大洋电机的>X-PIN>为什么能量产> >
>X-PIN>定子的量产需技术突破、设备升级、质量管控等多环节协同推进。>大洋电机为了确保>X-PIN>定子量产的可行性,从样件阶段就采用了量产的设计方案。基于对材料服役行为的研究,大洋电机采用多物理域联合设计和智能优化算法进行设计,使得电机的各项技术指标能得到较好的平衡。同时采用了>0.2mm>的超薄高性能硅钢片,>选区晶界扩散>+>分块粘接磁钢技术,让工况效率提升了>0.5%>。>
>
>
>
图片来源:大洋电机> >
>◎>针对定子>pin>线成型方面,大洋电机采用的>激光去漆和模具成型型式>。最大限度的减少了导电面积的损失,>去漆时间可以做到>1.2s/根,单台设备平均每根Pin线的节拍可达1.7s,线型的直线度达到0.1mm,长度精度达到0.2mm>处于>行业领先水平>。同时>采用行业首套销钉式分扭扭头设备,结合有限元仿真分析,精确控制扭头的尺寸和位置,偏差控制在>0.3mm>以内>。> >
>◎>针对焊接方面,大洋电机采用了双光环抑制飞溅>+>参数>DOE>实验控制焊接热量,避免漏光烧漆和过热烧漆,通过>2D+3D>相机融合视觉检测进行视觉引导,焊接过程中增加>OCT>监测实时监测焊接质量,焊后结构光>+>多模型>AI>训练监测焊后质量,焊接合格率≥>99%>以上。>
>
>
>
图片来源:大洋电机> >
>◎>在性能检测方面,这条>U+X-PIN>产线大量的应用了各类自动化监测手段,例如在线成型我们采用激光和视觉传感器确保保证>Pin>线的精度。在扭头工序,分别采用多组激光传感器和>CCD>视觉检测保证设备的稳定性和产品的交付质量。在焊接工序采用>2D>视觉、>3D>视觉、>OCT>光学监测、>AI>大模型等手段监测焊接质量。在>BUSbar>焊接工序,采用>CCD2d>视觉引导焊接。>在滴漆涂覆工序,实现>100%>定子的>PDIV>检测>和>外观>CCD>检测。> >
>整条产线全工作站配备视频录像功能,配备大洋电机、上海电驱动自主开发的>MES>追溯系统,实现每个工件的精准追溯。> >
>大洋电机目前已经积累了>31>年的电机开发、制造技术,在>NVH>性能设计方面同样积累了丰富的经验,本次首发的产品就是这些技术、经验的集大成者。且早在这条产线建设之前,>上海电驱动就已经建设了>5>条>Hairpin>扁线定子产线,也一直在开发验证>X-Pin>制造的核心技术。在>U+Xpin>技术的产业化过程中,上海电驱动就攻克了诸多工艺技术难题,从>2022>年开始历时>3>年的技术攻关,>4>轮的设计及制造方案迭代,终于顺利完成了开发任务。> >
>03.>
>质量为本、技术为根> >
>大洋电机创立于>1994>年,总部位于中国中山市,于>2008>年在深圳证券交易所挂牌上市(股票代码:>002249>),国家高新技术企业,主要生产消费类电子电机、新能源汽车动力总成、新能源汽车燃料电池等产品。是市场份额全球领先的建筑通风及家居电器电机行业领导者、最受欢迎的道路及非道路车辆旋转电器供应商和行业首选品牌之一、国内技术和规模领先的新能源汽车动力总成系统独立供应商。> >
>2009>年,>大洋电机>与北京理工大学合作开发>“>大功率永磁同步电机及驱动系统>”>,主导其产业化研究,并成为北京纯电动环卫车、公交大巴的供应商。同年与福田汽车签署协议,正式切入新能源汽车动力总成领域。>2011>年收购芜湖杰诺瑞,布局车辆旋转电器业务;>2013>年以>11.2>亿元收购北京佩特来,拓展商用车发电机与起动机业务;>2015>年以>35>亿元收购上海电驱动,强化新能源汽车驱动电机系统研发能力,形成>“>电机>+>电控>”>完整产业链>。>
>
>
>
上海电驱动>也先后承担和参与国家>863>项目>30>多项、国家科技支撑计划项目>9>项,国家创新工程项目>7>项、国家重点研发计划项目>10>项、上海市科技项目>20>多项。同时,公司还参与了>10>余项国家和行业标准的制修订工作。>2021>年>08>月,获国家工信部批复第三批专精特“小巨人”企业。>针对全球市场>上海电驱动>还>设立>了多>个生产基地,泰国工厂为东南亚客户提供本地化配套,摩洛哥基地辐射欧洲市场,形成>“>中国>+>海外>”>双循环供应链。>
>
>
>
图片来源:大洋电机> >
>大洋电机这次>(U+X)PIN>产线落地,也标志着行业从工艺探索迈向了工程化应用。未来随着短>PIN>技术(如>N-PIN>、>Umini-PIN>)的多元发展,大洋电机凭借先发优势有望持续领跑。>
> >