扁线电机凭借其高功率密度、高效率、优异的散热性能、紧凑设计以及低噪音和振动等优势，广泛应用于电动汽车和其他高功率密度电动设备中。在扁线电机的设计和制造过程中，材料的选择直接影响电机的性能、成本、可靠性和耐久性。
01 铜线（扁铜线）
扁线电机的定子绕组采用扁铜线，通常呈矩形或扁平形状。与传统的圆形铜线相比，扁铜线能够更高效地填充定子槽，从而提升槽满率，增加电机功率密度。
铜的优良导电性确保了电流的高效传输，增强了电磁场强度，提高了电机的整体工作效率。
通过使用扁铜线，电机能够在相同功率下实现更加紧凑的设计，尤其适用于高功率密度应用，如电动汽车。
02 绝缘材料
绝缘材料主要用于保护铜线，防止电气短路，并确保电机的安全运行。常见的绝缘材料包括：
聚酰亚胺（PI）：
具备优异的耐热性和电绝缘性能，适用于高温环境，能够承受200℃以上的工作温度，常用于高功率密度电机。
聚酯薄膜（PET）：
具有较好的机械性能和电绝缘性，广泛应用于中等负载的电机，性价比高。
环氧树脂和聚氨酯树脂：
这两种树脂用于电机的涂层和浸漆，提供电气绝缘保护，并增强机械强度。环氧树脂具有较强的粘结性和耐高温性，而聚氨酯树脂则在抗化学腐蚀方面表现优越，尽管其加工工艺较复杂且成本稍高。
硅树脂：
具有耐高温和抗湿气的特性，适用于湿度较高或高温环境下的电机。
03 磁性材料
图片来源：東郷株式会社
扁线电机中的磁性材料对于提高电机效率和功率密度至关重要。常用的磁性材料包括：
硅钢片：
作为定子和转子的核心材料，硅钢片具有出色的磁导率和低损耗特性，能够有效提高电机效率，改善功率输出。其质量直接影响电机的磁场强度，从而影响整体性能。
永磁材料（如钕铁硼）：
钕铁硼等强磁材料用于高效永磁电机中，在较低电流下即可提供更强的磁场，从而提高电机效率。然而，永磁材料的电流消耗仍然受负载、转速等因素的影响。
永磁材料尤其在要求高效率和高功率密度的应用中具有重要作用。
04 冷却材料
随着电机功率密度的增加，冷却需求也日益增大。为了防止电机过热，通常采用以下冷却方式：
油冷和水冷系统：
油冷系统常用于大功率电机，水冷系统则适用于功率较大的电机，能够提供高效的散热。
喷油冷却系统：
通过喷射冷却液降低电机绕组的温升，从而提升散热性能。
冷却系统的选择应根据电机的功率、负载和工作环境来决定。高功率电机适合水冷或油冷系统，而小功率电机可能采用喷油冷却或风冷技术。
05 涂层材料
涂层材料用于保护铜线和绕组，防止机械损伤和电气短路。常见的涂层材料包括：
环氧树脂和聚氨酯树脂：
图片来源：迪爱生DIC
这两种树脂为电机绕组提供电气绝缘保护，并增加耐高温性能。环氧树脂优于粘结性和耐高温性，聚氨酯树脂则在抗化学腐蚀方面表现更为突出。选择时要根据电机的工作环境和应用需求进行权衡。
聚四氟乙烯（PTFE）涂层：
PTFE具有极好的耐高温、抗化学腐蚀和低摩擦特性，适用于高性能电机，特别是在高转速和高负载环境下，有助于减少机械磨损，提升电机寿命。
06 结构材料
电机外壳和支撑结构通常使用坚固且轻质的材料，以保证电机的稳定性和耐久性。常用的结构材料包括：
图片来源：苏州汇川联合动力
铝合金：
铝合金具有良好的散热性能，且相对轻质，适用于电机外壳和支撑结构，能有效减轻电机重量。
钢材：
钢材具有优良的强度和稳定性，常用于电机框架和承载部件，确保电机在高强度工作条件下依然稳定运行。
07 填充和粘合材料
填充和粘合材料用于电机内部部件的稳定和固定，常见的材料包括：
环氧树脂：
图片来源：陶氏公司
用于填补定子和转子之间的空隙，提高结构稳定性并降低震动噪音。
胶粘剂：
图片来源：集泰股份
用于固定电机各部件，确保其长期稳定工作。胶粘剂需具备良好的粘接性、耐高温性能和电气绝缘性。
这些材料有助于提升电机的稳定性和减少噪音，尤其在高要求的应用场景中至关重要。
08 润滑材料
图片来源：Syensqo世索科（原苏威） 全氟聚醚潤滑油
润滑油或润滑脂用于电机的轴承及其他运动部件，减少摩擦、降低磨损，延长电机使用寿命。高质量的润滑材料能显著提升电机的运行稳定性和可靠性，尤其在高负载或高速运转的情况下。
09 泡沫隔离材料
泡沫聚氨酯等隔离材料用于减少电机的震动，改善噪音控制，提升电机的NVH（噪音、振动与声振）性能。这些材料在高端电机和对噪音控制有特殊要求的电动设备中尤为重要。
来源：电机新材料
