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驱动电机,以“铝”代“铜”市场能接受吗?

驱动电机,以“铝”代“铜”市场能接受吗? 今日电机
2025-07-19
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几天前,某行业自媒体提出“为限制扁线绕组的高频交流损耗,部分企业考虑将扁线的全部或部分层更换为铝材料扁线。”不知道这是既有事实,还是 算是一种提议?


文中,首先分析了,当前为什么铝线没有用在电机的原因:








铜的电导率约为58 MS/m,铝的电导率约为35 MS/m,仅为铜的60%左右。这意味着在相同截面积和长度下,铝线的电阻比铜线高。电阻高就会导致绕组的损耗显著增加。若电流相同,铝线的发热量就会比铜线高,这会降低电机效率,并增加散热系统的设计难度。


若是在高频工况下,铝线的等效电阻还会进一步增加。若要通过增大铝线截面积来降低电阻,铝线的直径需增加(电阻与截面积成反比),这会导致绕组体积显著增大,进而增加电机的整体尺寸和重量,与新能源汽车高功率密度的设计目标冲突。


然而文中话锋一转,辅驱电机跟铝线绕组(铝线定子、铜铝混合线定子)就是很不错的结合,辅驱电机功率通常低于主驱电机。低功率下,铝线电阻导致的铜损对整体效率的影响相对较小,而材料成本可降低30%-50%降本优势突出。


结果,文末评论很是热闹,似乎一边倒的反对之声:



也就是在今天,小编看到另外一篇类似的文章,公众号叫“研发工程师视角”,大体这是一位站在用户端的作者写的,不妨来看看他的“视角”:


举例来说,一公斤铜线可能只有50米,而一公斤铝线可达200米。目前在用量方面大约能节省四倍左右。这是因为铝的延展性优于铜——同样重量的材料,铝线长度可达铜线的四倍。从密度角度来看,铝的密度仅为铜的三分之一左右,因此制作相同规格的发卡时,铝材可生产50-200个,而铜材仅能制作20-50个。这不仅在原材料采购成本上具有优势(铝约2万元/吨,铜约7-8万元/吨),加工费用也更为经济(铝加工费约15元/公斤,铜约60元/公斤)。




◽  不足:当然,铝材加工难度略高于铜材,主要体现在钻孔工艺对温度控制的要求更高,生产效率相对较低。不过随着技术进步,这方面正在改善。



其导电率较低,在需要高功率输出的场景(如驱动电机)中表现欠佳,因此目前主要应用于发电机等对功率要求相对较低的领域。以100安培电流为例,铝导体的截面积需比铜导体增大30%左右才能达到同等导电性能。但就绝缘性能而言,两者的耐温等级是相同的(均为H级240℃)。


  应用:关于产品规格,目前主流产品均为扁线设计,圆线应用较少。小型电机如水泵电机或离合器线圈仍会使用圆线,但微型化产品更倾向于采用扁线方案,因其在小型化场景中更具成型优势。



来源:RIO电驱动


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