高性能Peek材料助力驱动电机解决功率和效能低下问题
新闻新闻稿    时间:2022年07月11日
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近年来,新能源电动汽车普及率持续上升的原因与核心部件的迭代密不可分。其中,驱动电机作为与燃油汽车显著不同的部件之一,近年来发展迅速,对提高整车续航里程、提升性能、降低能耗至关重要。


电动汽车对传动效率有更严格的要求,导致驱动电机市场存在两大问题:如何更高效、更可靠?从电机设计的角度来看,结构的优化可以直接提高电机的性能。即使是功率和效率的微小提高也有助于提高性能、增加里程数和改善驾驶体验。


此外,影响驱动电机效率的关键因素还包括电磁线的材料。电磁线是一种具有绝缘层的导电金属线,是驱动电机的重要组成部分。目前,我国已发展成为电磁线生产大国,年产量约占全球总产量的50%。具体到在汽车行业的应用,目前制约驱动电机发展的瓶颈在于电机效率低、在高压下易失效、易被介质侵蚀等,使用新兴的特种材料取代传统的电磁线材料已成为一种新的市场趋势,800V高压平台的普及对电磁线材料提出了新的挑战。


在上述领域,苏威是世界领先的材料供应商。开发了两种高性能绝缘沟槽衬里材料ajedium™Peek和电磁线材料ketaspire®Peek具有优异的质量和物理化学性能,有助于提高驱动电机的功率和效率。


Ajedium公司™Peek绝缘槽内衬-适用于高压平台


Ajedium公司™Peek是一种用于热塑性绝缘槽内衬的优质材料,具有耐高温特性,可以提高纯电动汽车或混合动力汽车驱动电机的槽绝缘性能。


众所周知,电动汽车驱动电机的重要发展趋势是平台的高电压。从400V到800V,高压平台已批量生产。未来还将出现更高的电压平台,传统绝缘纸的性能不足。


为了提高电机的转矩输出,提高电机定子的槽填充系数是一种有效的手段。苏维抓住了这个痛点,开发了ajedium™PEEK材料可以减少绝缘槽衬里的厚度,确保绝缘性能。苏威沟槽衬里材料的厚度在50微米到250微米之间,在传统绝缘纸或层压绝缘结构无法实现的厚度下,可以提供更好的热、电和物理化学性能。


Peek


另一个优点是ajedium™Peek材料可以实现更高的电阻率。与传统的纸绝缘槽衬相比,ajedium™Peek槽内衬具有较高的电阻率。其厚度仅为传统叠层复合结构的65%,局部放电起始电压(PDIV)可达到1408V峰值(150微米厚度测试值),其电气性能也优于传统绝缘纸和叠层绝缘纸。这可以增加定子槽的可用空间并安装更多电磁线,从而将定子槽的填充系数提高3%。


此外,苏威的创新解决方案还可以在电机热管理系统中发挥优势。苏威将绝缘槽内衬的导热系数提高到普通绝缘纸的三倍(分别为0.35wm/k和0.1wm/k)。由于材料导热性的显著改善,电机产生的热量可以更好地从电磁线绕组内部传输。


除了耐高温外,抗弯曲也是一个亮点。弯曲后,ajedium™聚醚醚酮槽内衬的性能优于叠层材料。苏维将250微米厚的聚醚醚酮薄膜和250微米厚的绝缘纸与传统的层压复合结构进行了比较。首先将两个方形样品折叠两次,然后将其放置在电极中间,以测试弯曲对绝缘性能的损坏。数据显示ajedium™PEEK绝缘槽内衬的绝缘性能在弯曲后没有下降,在240℃时仍保持良好的绝缘特性。


KetaSpire®Peek电磁线-提高电机效率


电磁线是驱动电机的主要部件之一,对提高电机效率起着重要作用。KetaSpire®聚醚醚酮是苏威为解决传统材料的瓶颈而开发的一种创新材料。


传统的电磁线大多设计为圆线。电机的槽满度低,有效工作范围小,不利于电机在更大范围的工作条件下的性能。使用Solvayketaspire®由聚醚醚酮制成的矩形导线可以有效地解决这个问题,使电机在更多的工作条件下进行高效的能量转换。这种效果来自矩形线的设计,这大大提高了插槽填充率和功率密度。Peek

在高压环境中,传统的绝缘导线容易被击穿,导致电机故障。由于其特殊的分子结构,苏威的电磁线可以在相同厚度下承受更高的电压。


值得注意的是,ketaspire®聚醚醚酮在耐化学性方面也处于行业领先地位。KetaSpire®Peek电磁线可承受各种车辆化学品,其长期耐高温变速箱油和水,确保直接油冷电机的高效运行。


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