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NE时代「专利说」栏目都压中了哪些行业前沿技术产品?

在新能源电驱技术高速迭代的当下,专利从来不是束之高阁的技术文档,而是企业产品落地的“先行信号”,更是行业技术趋势的“晴雨表”。NE 时代「专利说」栏目长期深耕电驱领域专利挖掘,通过对企业专利的深度拆解、逻辑推演与技术还原,提前捕捉行业技术演进的核心脉络。

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其实当前各家的专利技术有很多,NE时代写专利说的目的主要是找到更具有可落地验证、前沿技术性的专利内容来提前锁定行业方向。并通过精简表述和一些个人理解来呈现这部分内容,尽量让这些技术内容可以通俗易懂。本期内容主要是盘一下这么多期专利说的内容到底提前压中了哪些可验证的前沿技术,以及核心方案。(包括联合电子的槽内油冷、星驱科技的混合励磁电机以及马威动力的连续波绕闭口槽等产品)

01.

联合电子槽内油冷技术

2026年5月,联合电子发布了定子槽内油冷技术,槽内直冷方案主要面向未来电驱市场对持续性能的极致需求,即引导冷却油直接接触铜线,对电机主要热源进行有效且深度的抑制。联合电子的槽内直冷其核心是依靠铁芯与槽绝缘的结构设计来实现冷却铜线的油路,自粘结铁芯、发泡绝缘纸等新材料技术的逐步成熟,极大推动了槽内直冷的批产可行性。

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但是,在2025年1月NE时代就发布了《发泡绝缘纸或是槽内油冷的最优解!(相关文章链接)》,其中就谈到了联合电子的相关专利内容,提前近一年的时间就压中了这项技术创新。

其专利提出了一种新的定子设计,是在定子的凹槽内壁上,增设了一种发泡绝缘纸。这种发泡绝缘纸不仅起到绝缘作用还起到固定的作用。此外,这种发泡绝缘纸还包含了发泡抑制剂,这个抑制剂能控制绝缘纸在哪些区域发泡,哪些区域不发泡。当绝缘纸发泡时,发泡的区域会膨胀,从而在径向和/或切向上固定住线圈。

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而没有发泡的区域,与线圈之间会形成一些空隙,这些空隙被用来填充冷却油。冷却油通过这些空隙流动,起到冷却线圈的作用。

在具体的实施例中,发泡绝缘纸是由多层组成,包括基础绝缘层、发泡料层和发泡料固定层。发泡抑制剂被放置在发泡料层的特定位置。当发泡料层中的部分材料(未受发泡抑制剂影响的部分)发泡时,它们会渗出到发泡料固定层,并在径向方向上接触并固定线圈。

发泡抑制剂在发泡料层中的分布有两种主要方式:一种是沿铁芯的轴向呈条状分布,另一种是呈网状分布。这两种分布方式都会在发泡后形成宽度至少为0.6mm的冷却油油道,让冷却油能够顺畅地流动。

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冷却油可以从铁芯的中部或端部注入定子,填充未发泡区域与线圈之间的空隙,并沿着特定的方向流动,以实现有效的冷却。

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这种方法不仅可以提高绕组的散热能力,而且对槽满率的影响也相对较小。工艺也方便,无需改动绕组线圈,不影响线圈的固定和绝缘设置,还提升了电机的持续性能与使用寿命。总的来说,就是通过巧妙设计发泡绝缘纸和冷却油的流动路径,提高了驱动电机定子的冷却效果和线圈的稳定性。

目前,联合电子围绕槽内直冷及相关技术已申请多项专利;截至2025年,已完成三轮槽内直冷内部样机验证,正式将该技术导入全新一代电机产品。当前,已为部分客户交付槽内直冷电机样品。

为验证收益,联合电子利用四个电磁方案可类比的产品进行仿真与实测。数据表明,每次迭代均显著优化热负荷。相较传统铁芯直通油槽+端部配油环方案,槽内直冷技术在连续高负荷工况下的极限许用电密提升40%。

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结合专利来看这次联合电子发布的槽内油冷技术确实也应用了发泡绝缘纸,联合电子基于特殊插纸、插线工艺(纸局部镂空,挺度低等)问题的验证,开发了满足油路结构与工艺要求的纸型。同时设定并验收发泡绝缘纸的粘接强度、机械强度、耐油热老化等功能指标,不同工艺条件下发泡的极限密封参数分析及验证,并推进满足商务灵活性的多点验证开发。目前,联合电子已开发产业化设备,调试发泡工艺参数及订立检验指标,识别工艺窗口。

02.

星驱科技混合励磁电机

2024年10月,星驱科技推出了其自研专利产品--磁场可调电机,创新性地调整电机结构,融入辅助电励磁绕组,旨在融合电励磁同步电机的灵活调磁与永磁电机的高效优势,全面提升车辆性能。

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相较于永磁同步电机,磁场可调电机能灵活应对多种工况。电动运行时展现出强劲的启动转矩,调速范围更宽。发电时,其电压调节能力卓越,变速恒压输出稳定。双励磁设计可带来1+1>2的驾驶体验提升:

低速环境下采用电励磁增强磁场,输出大转矩,峰值扭矩可提升30%

高速时电励磁反向调节弱磁宽调速,保持大功率输出,让加速超车更自如

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同时,磁场可调电机具备平滑灵活的气隙磁场,可减小永磁电机d轴去磁电流,进一步拓宽高效区域,保障整车在多种复杂工况下的高效驱动。

2024年5月,NE时代的专利说栏目就有写过这款产品的专利《星驱科技混合励磁电机(相关文章链接)》,较星驱科技发布这款产品早了5个月时间。

星驱科技的这款专利产品采用创新结构,将励磁组件设置于电机两侧端盖上,取消传统电刷和滑环装置,保障了电机运行的可靠性和使用寿命,从而降低维护成本。同时,断开励磁回路可有效降低空载反电势,实现电机故障保护,进一步提升电机及整车的可靠性。

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结构设计上,采用轴向与径向复合凸极结构,巧妙地将励磁组件内置于定子两端,提升了空间利用率的同时增强了功率密度与转矩密度。轴向凸极块(20)、电磁转子(22)、两个永磁转子(21)和导磁轭(23)。用双永磁转子配置是为了增强磁场调节能力,另外其电磁转子为环形结构,其外周面上有多个径向凸极(220)。

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永磁转子由永磁转子铁芯(210)和插入其中的永磁磁钢(211)组成,铁芯上有定位槽(2101)用于安装轴向凸极块,确保磁场分布均匀并可调。轴向凸极块与径向凸极配合形成双凸极结构,实现电机的永磁励磁和电磁励磁结合,提升电机性能和磁场调控能力。

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其创新的混合设计还优化了永磁磁钢用量,既提升性能又优化成本,为行业提供更具性价比的解决方案。此外,磁场可调电机能显著降低空载拖曳损耗,在峰值功率下拖曳损耗较永磁同步电机可减少1.5%,能有效降低整车电耗,提升整体续航里程。

03.

马威动力连续波绕闭口槽定子

连续波绕闭口槽定子是将槽口设计成闭口槽,旨在通过优化线槽的设计来减少漏磁现象,进而提升电机的性能。这样设计可使得连续波绕组成型不受限于铁芯尺寸限制,同时也能有效改善槽满率和端部线包高度。对嵌线的加工难度也会更低、操作更简单。其齿轭的连接方式可为但不仅限于焊接、螺栓连接、卡接、铆接、销接等。

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2025年4月,马威动力宣布建成世界首条闭口槽连续波绕混磁电机大批量量产产线,并已开始给国内整车厂进行大批量供货。马威动力推出的W-pin技术(焊点极少),革命性解决了可靠性难题。在不使用特殊电机材料的情况下,兼具高功率密度(10.7kW/kg)、高效率(>97.5%)和小型化。在电磁设计上,闭口槽连续波绕混磁电机通过应用三层的电磁设计,实现了更多的扭矩输出。

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目前传统市面上见到的电机,双层的电磁设计比较常见。相比较而言,三层结构的优点在于扭矩可以理解为两部分,一个是永磁的扭矩,一个是磁阻的扭矩,两个共同协作。三层结构因为磁阻扭矩比例大,更容易产生弱磁,这样就可以在同样的输入条件下有更大的扭矩输出,特别是高速的情况下,可以有更好的效率提升。

2024年12月,NE时代发布《扁线连续波绕闭口槽定子(相关文章链接)》,同样也提前了近5个月,但其实这款 连续波绕闭口槽定子产品2024年就有发布过,是红旗研发总院与马威电动联合开发的连续波绕扁线电机就采用的闭口槽设计,所以这篇专利说更多的是产品的产业化问题。

内容主要是跟大家聊聊连续波绕定子闭口槽的设计以及相应的工艺,其中就有涉及到马威动力连续波绕闭口槽设计以及工艺。包括其闭口槽定子绝缘纸的插入方式、槽盖纸要如何放置、分体式定子总成合装工艺。

这种闭口槽的绝缘纸插入方式跟开口槽的方式也有很大区别,根据马威的专利可以看到这种闭口槽的绝缘纸插入方法。其是将定子放在一个可以转动的架子上。然后,像缝衣服一样,从一边开始,把这连续型绝缘纸沿着切线的方向,对准第一个定子槽,用成型模把它压进去。接着,转动这个架子,让第二个定子槽对准绝缘纸。再用同样的工具,把绝缘纸压进第二个定子槽。就这样,一直转一直压,直到所有的定子槽都嵌入绝缘纸,在最后一个定子槽那里剪断。接下来,再把扁铜线嵌入这些定子槽。最后,把每个定子槽之间的绝缘纸边缘分开,不让它们连在一起。

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这样做的好处是,每个定子槽之间的绝缘纸都是连在一起的,就像一个整体,更加稳定。这样,在把扁铜线嵌入进去的时候,即使扁铜线挤得绝缘纸有点变形,也不会轻易让绝缘纸乱跑,保证了扁铜线和定子之间有很好的绝缘,让电机的性能更好。

在定子总成制造时,采用分体式的定子就会涉及到内定子与外定子合装工艺(定子的轭部和齿部),分体式合装工艺针对连续的波绕组嵌线而言加工难度更低、操作更简单。然而现有的很大一部分外定子也是采用多块的分体式结构,合装时容易松动而影响内定子与外定子合装后的定子质量,所需使用的定位工装数量也多,这就造成了生产成本的升高,生产效率降的低。马威专利里面的这套定子合装工装主要是用来帮助把内定子和外定子组装在一起的。

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定子合装工装,由模块化支架、压装动力机构、外定子定位机构和内撑机构四大核心模块组成,专为解决内、外定子过盈配合装配难度大、同轴度难以保证的行业痛点,其中内撑机构采用花瓣式径向涨紧结构,通过螺纹传动+斜面楔紧原理驱动多组内撑单元同步涨开夹持内定子,配合限位导向机构保证同轴度精度,定位机构可配套150℃热装工艺扩大外定子内径降低压装难度,整体实现了≤0.02mm的高精度对齐,装配效率提升60%,合格率达99.5%以上。

总结.

NE 时代「专利说」通过对企业专利的穿透式解读,意在还原技术的底层逻辑与实现路径,更希望可以通过专利分析提前为产业链上下游揭示电驱技术的演进方向。未来,NE时代将持续深耕新能源汽车核心领域的专利挖掘与技术分析,追踪技术从“专利图纸”到“量产产品”的全周期演进,为行业输出更具深度、更具前瞻性的技术洞察,助力产业把握技术变革的核心机遇。

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