新能源車驅動電機絕緣材料可靠之解

發展新能源汽車已不可逆轉,其顯著優勢更是備受矚目,但混合動力和電動車的發展卻面臨著諸多挑戰:

續航里程不足

充電時間長

對充電樁(站)配套的依賴




提高驅動電機額定電壓——


最不容忽視的技術手段



電動汽車由鋰電池、電機與電控系統三大核心組件組成。


因此,應對當前挑戰的關鍵途徑是:

提高電池能量密度

增強驅動電機和動力系統效率

增強系統電壓




高電壓要求更高性能的絕緣材料



電壓增強,瞬時電流加大,導致電機溫度瞬間從150~180℃升至200~240℃或以上,這就要求相關材料須極耐高溫


提高電機效率,可延長電池壽命和單次充電行駛里程,但需平衡電機小型化趨勢和繞線密度增加之間的矛盾,這就要求進一步提高材料的絕緣性能。


當電壓增至700V及以上時,驅動電機電磁線材料既需耐受220℃以上高溫,還應保持優異的電氣性能、足夠的強度和耐受加工過程中的劇烈彎曲以及冷卻液(如變速箱油)的化學腐蝕。


為此,找到合適的材料解決方案成為解決問題的關鍵。





高壓電機絕緣技術直接影響電機運行的可靠性、使用壽命和技術經濟指標。


作為世界領先的商業化電磁線絕緣解決方案供應商,POLYWEL特種聚合物豐富的產品系列,涵蓋了所有與絕緣相關的解決方案,從匯流條、端子及連接器,到電磁線、槽絕緣內襯和線束絕緣膜,都有助于電機在高電壓下的運行穩定、安全和可靠。

 


1、為電磁線絕緣材料提供性能最為全面的聚合物解決方案



Ryton? PPS適用于最高溫度達200℃的工況,優于變壓器電機電磁線絕緣層材料要求的160℃,方便加工成矩形或其他形狀,以滿足部件設計的要求。


當電壓超過600V時,Torlon? PAI可以安全應對高達240℃的峰值溫度,漆包線生產商毋須改變加工工藝便可生產出合用的涂層電磁線。

 

當漆包線難以達到更高電壓所需的絕緣層厚度和介電性能時,綜合性能更勝一籌的KetaSpire? PEEK,可擠出加工成不同規格的矩形電磁線,以充分利用電機內部空間、提高槽滿率及加大扭矩和功率,促使電機尺寸和重量下降,實現創新的繞組設計。


目前這種線纜已廣泛用于當今主流混合動力車型。


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對于要求更為苛刻的電機設計,KetaSpire? PEEK擠出層涂布可用于更關鍵的繞組,經實踐檢驗證明,無需擔心PDIV(局部放電起始電壓)和耐高溫特性。

 


2、為槽絕緣內襯提供完美的性能



除電磁線外,POLYWEL還為驅動電機市場推出了另一種核心材料:槽絕緣內襯解決方案。


建議定子采用厚度為50~200μm的Ajedium? PEEK薄膜,使其:

高溫下具有更高的介電強度

導熱性優于絕緣紙

在溫度高于220℃時,機械強度高

 

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轉子槽絕緣內襯與定子槽絕緣內襯

 

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Ajedium? PEEK 膜,厚度:0.05~0.20mm

 

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Xydar? LCP 注塑成型件,厚度:0.30~0.80mm

 

轉子槽絕緣內襯的常規材料為Xydar? LCP,當組件厚度為300~800μm、長度為100~200 mm時,其具有優異的加工流動性和完美的電氣性能。


POLYWEL為客戶的注塑加工推出量身訂制的導熱型薄壁組件。

 


3、為驅動電機電子元器件保駕護航



驅動電機近期的發展趨勢,給內部連接器、高壓連接器與旋轉變壓器、線軸和端子等電子元器件及其絕緣材料帶來了新的技術挑戰。


未來,許多二次注塑絕緣元器件都需要導熱和阻燃,甚至抗熱沖擊。


由于許多OEM要求電動汽車部件達到V-0級阻燃與耐ATF(自動變速箱油)化學腐蝕,因此材料在ATF工況下必須非常穩定。

Ryton? PPS和Amodel? PPA是經實踐證明的可靠解決方案,其在熱老化和流體老化試驗后,依然可以保持足夠優秀的介電性能。


POLYWEL還為合作伙伴提供了結果完整的測試數據庫。

 

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內部連接器

 

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旋轉變壓器

 

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線軸

 

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高壓連接器

 

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端子

 


4、為輪轂電機的創新提供新途徑



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輪轂電機技術將電動馬達與車輪集成在一起,使設計更加緊湊,但對電動馬達的熱管理卻提出了更大的挑戰。


與此同時,電動馬達的部件必須能夠安全承受長期振動。

POLYWEL的導熱等級Ryton? PPS,為支持輪轂電機的創新提供了途徑,它具有卓越的成型加工性能、抗熱沖擊性能與阻燃安全性、尺寸穩定性以及抗ATF的化學性和防潮、導熱性能。