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由于电机内绝缘的需求,水冷只能在电机壳外壁水套内进行散热;因为其良好的绝缘性,油冷可以直接在电机内部进行接触散热,效果更加好,因此也成为驱动电机散热首选。随着电驱动系统向高转速、高功率、扁线及多合一的发展,电机的单机散热需求快速上升,而系统集成化的发展的新趋势限制了通过外表面加速散热的路径,油冷电机凭借高冷却效率、高绝缘性与较小体积的优势成为技术演进方向。
扁线电机相对于圆线,除了在效率、功率密度、散热、体积重量等方面具有优势外,由于扁铜线间隙较大,冷却油易于渗透进入扁线绕组端部,带走中间层导体的热量,与油冷优势互补,推动了油冷应用的渗透。考虑到轻量化、减少相关成本、提高效率等因素,车企及电驱动厂商纷纷加速驱动电机、电机控制器、减速器向“三合一”或者“多合一”驱动总成演进,电驱系统“多合一”及整车高压化的迅速发展对散热需求提升,散热效率更加高的油冷更适用。
新能源汽车热管理复杂度提升带动水泵单车用量增长,机械泵向电子泵的技术升级带动水泵单价增长。相对于燃油车,一般是单电驱 1 个,双电驱 2 个,现在还有些是4 电驱的,那么就需要 4 个电子油泵。混动变速箱里面用的油泵数量会更多,因为传统的发动机里面那块也有油泵。所以后续混动上量比较快的话,对于电子油泵需求也会有比较大的拉升。
根据国内新能源车的出货趋势和预测,未来五年,电子泵市场有望达到百亿规模。电子水泵市场,由以前的“弱、小、散”局面向规模化生产趋近,TOP5品牌市场占比超过60%。
目前主要的玩家主要为原先国内外机械水泵供应商及热管理零部件供应商转型电子水泵,包括博世、皮尔博格、爱信、博格华纳、大陆等国际Tier 1以及富奥股份、富临精工、银轮股份、圣龙股份、惠山泵业等自主厂商。在国内乘用车市场,自主品牌主机厂已实现国产化;外资/合资主机厂还保留博世、电装、爱信、麦格纳的部分份额。目前电子水泵竞争局势较为激烈,产品性价比成为核心竞争力,对供应商的成本、品质、良率控制能力提出高要求。
未来的发展机会,其实是集中于大功率的电子水泵和电子油泵的新增应用市场。
特斯拉Model 3使用的油冷电机系统通过高效的电子油泵循环油液。其设计包括:
比亚迪采用了创新的刀片电池与油冷电机结合,通过电子油泵精准控制油液流量,提供有效的热管理方案,提升整车性能和安全性。
博世提供的电子油泵解决方案大范围的应用于各种新能源汽车,凭借其智能控制技术和高效设计,为电机和电池系统提供稳定的冷却支持。
圣龙第三代新能源三合一产品—120W电子油泵已在2024北京车展亮相,该产品集成了油泵泵头、电机和控制器三个模块。采用了电机油冷、双电阻采样、油温及板温度实时监控等高新技术,实现了-40℃冷启动,在业界达到领先水平;通讯模式已覆盖LIN、CAN和CANFD等,产品通过平台化、模块化和一体化设计,实现了流体、结构、电磁及电控全技术链的设计和开发,具有低成本、低噪音、高可靠性和高效率的特点,具备强有力的市场竞争力。
小型、低成本的第二代电动油泵C2MTL1已于2023年新一代开始量产,利用NIDEC无刷马达技术,实现了小型、高效。拥有70 ~ 700W丰富的型号。装载·安装形状也可灵活应对。
绿传科技在电子油泵板块已具备年产10万台(套)产能,成功搭载在油冷电机、电驱动桥等多种产品上,具备优秀能力的低温冷启动性能及宽温度域工作上的能力。产品可应用于多种场景——冷却、启停、润滑、动力等,最大流量达45L/min,最高压力可达20bar,同时也可依照客户需求,进行定制化开发。产品定制开发具有开发周期短、响应快、价格低的优势。可靠性方面,已率先完成8000h的可靠性运行验证,成为新能源汽车核心部件增量市场的领跑者。
雷利在电子油泵方面主要客户为上汽集团,公司近年来在电子泵类产品线上不断开发拓展,已经具有相当的实力。
作为美的威灵汽车部件在热管理系统布局研发的拳头产品之一,电子油泵完美适配油冷电机及系统热管理场景,满足电驱动高速油冷化趋势的需求,兼具“高性能,低噪音,高可靠性”品质出色。
南方德尔的电子油泵项目早在2021年通过了TUV莱茵ASPICE L2级认证评估,是国内首个完成集成式泡油的电子油泵产品,标志着南方德尔的软件开发及质量管控达到了国际领先水平。
一体拉伸式壳体平台化设计,在结构上更加紧凑,重量更轻,且具备显著成本优势;
定子拼块式、转子单片大回转及磁钢表贴的设计,使得泵体效率更加高、响应更快;
有感无刷电机的设计,可满足EV车型低温响应和PHEV全工况响应时间要求;
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