拆解丨特斯拉扁线电机Hair-Pin
年初开始，行业内就一直有传言特斯拉将会采用扁线电机代替现有的圆线电机。如果真是这样，这对于固执的特斯拉而言，可谓一个不小的改变。而根据外媒消息，这个传言已经证实，特斯拉的首款扁线电机也露出了它的庐山真面目。据悉，特斯拉的首款扁线电机将优先搭载在Model Y上。从电驱系统的爆炸图来看，除了电机有所改变，其他依旧维持原有设计。接下来，我们就来拆机看看，特斯拉首款扁线电机到底是什么样，而且在冷却方面，这款扁线电机又有什么不同呢？特斯拉之前的圆线电机冷却较为复杂，理解圆线电机，有助于理解后面的扁线电机冷却。新版电机的扁线漆包线重量约为5.78kg，电机爆炸图如下：https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/51db1ab9c2c04c8b8fba2bd0c5813677.jpg
首先，来对比一下新老电机之间的不同。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/cdcfb68db79f453e8171c482c37e8271.jpg
可以清晰发现新老版本的设计非常相似，这也符合特斯拉一贯的平台化理念。但是仔细看，电机机壳、电机定子、电机转子这三处地方略有差异。而这正是冷却系统不同所带来的具体表现。新定子铁芯取消了原有外表的“横纵油槽”，依旧保留了内“油道”，同时采用了激光焊接。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/9463a921df60449c8e404102f084f52b.jpg
这种改变意味着电机定子冷却进油口会发生改变，也就是电机机壳结构会有所调整，如下图所示：https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/a6ff248177634cce90c19706b13ed868.jpg
从爆炸图上看，相对清晰。需要注意的是，鉴于上述图片均来自网络，因此该点笔者存在些许疑问，暂且按照如此理解，后续待有实物拆解再做肯定。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/844e1f573e2a4fe2914ff86edcc21887.jpg
关于壳体油道，新老设计几乎是一样的；https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/c9e5aa24efa14fb3b5f9368619755d35.jpg
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后油环结构略有调整；https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/4e1be748616942cfb4c9e265a4124099.jpg
前油环结构保持不变；https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/6d26c469895a4c36be05c9f6e55dc8d1.jpg
油环的安装结构可见下图：https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/34a02ec365d94c6e87957e9211ce192a.jpg
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除了定子，转子虽然外表相似，但几乎是完全的新设计。新的电机转轴更加“苗条”，同时油孔的位置及数量更加针对性，甩油效果更好。笔者实地接触过之前方案的电机轴，着实笨重，且制造难度极大（大直径+中空+焊接）。此次的改变，终于变得“正常”了，且重量减少0.5kg。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/0767a690fe24478a9b4328c4bfd66643.jpg
新的电机平衡板更加“粗壮”；https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/ac0e04d224034e8ea316dcb377b68800.jpg
新的磁钢长度略短，铁芯冲片全新设计；https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/ac71151b60704c52959385555f5d1d16.jpg
部分细节图如下：https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/cd13770bfad442c3b45413c503a0f4a6.jpg
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值得注意的是，特斯拉扁线电机中有3个又大又长的扁铜排，与整体电机的精致风格相比显得格格不入。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/946019e6beb7440f9f9d822249b266a4.jpg
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但要知道，扁铜排必须足够长，才能保证齿轴/控制器端结构保持不变。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/11ec8d072e8a4c549d02791279d68fb5.jpg
整体来说，新的扁线电机冷却思路大体沿用之前圆线方案，在细节上进行了优化（定/转子）。后续待实地拆解后，再进行补充完善。
变化后的方案冷却效果只有测试才能知道了，但是在轻量化及低成本方面确是实实在在的进步。最后再来看看新版扁线电机的焊点一致性及饱满度来看，扁线焊接工作做的还是可圈可点。https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/a32abddbe2324160b667199501fb9023.jpg
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其他细节图如下https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/cf789a52039b490a86bad1d0cd764388.jpg
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https://img1.bitauto.com/appimage-630-w1/news/2022/01/31/dc01717e0ff64b52a3d46c995efe90b4.jpg虽说扁线电机已经不是特斯拉的首创了，但对于特斯拉这样有着整合全产业链能力的车企巨头来说，其推出扁线电机的举动势必会对整个行业有着不可忽略的推动力量。这也意味着，扁线电机也将迎来新一轮的研发热潮和市场爆发期。
核心就是定子绕组是扁线的。这样做有什么优点了？相对圆形电机，可明显减少体积降低重量，增加电机功率密度转矩密度，声小，提高散热效率。这些优点在新能源汽车电机上优势太大了 ，从2021年开始会加速渗透，先在高档车型中渗透，慢慢扩展到中端和低端车型中，预计2021年渗透率达到32%，2022年达到50%，在2025年90%以上，市场前景非常广阔。不过扁线电机也有一些缺点，生产工艺复杂，投入成本高，加工难度大，良品率低，但这些不会阻挡扁线电机代替圆线电机。
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