Introduzione al filo smaltato piatto per motori di veicoli a nuova energia

Grazie allo sviluppo e alla diffusione di veicoli ibridi ed elettrici, la domanda di motori per veicoli elettrici continuerà ad aumentare in futuro. In risposta a questa domanda globale, molte aziende hanno sviluppato anche prodotti in filo smaltato piatto.

I motori elettrici sono ampiamente utilizzati in ambito industriale, con un'ampia gamma di potenza e numerose tipologie. Tuttavia, a causa dei requisiti più elevati dei veicoli a nuova energia sui motori di azionamento in termini di potenza, coppia, volume, qualità, dissipazione del calore, ecc., rispetto ai motori industriali, i veicoli a nuova energia devono offrire prestazioni migliori, come dimensioni ridotte per adattarsi allo spazio interno limitato del veicolo, un ampio intervallo di temperatura di esercizio (-40~1050 °C), adattabilità ad ambienti di lavoro instabili, elevata affidabilità per garantire la sicurezza del veicolo e dei passeggeri. L'elevata densità di potenza offre buone prestazioni di accelerazione (1,0-1,5 kW/kg), quindi esistono relativamente poche tipologie di motori di azionamento e la gamma di potenza è relativamente limitata, con conseguente concentrazione del prodotto.
Perché la tecnologia "a filo piatto" è una tendenza inevitabile? Una delle ragioni principali è che la politica richiede un aumento significativo della densità di potenza del motore di trazione. Da un punto di vista politico, il 13° Piano Quinquennale propone che la densità di potenza di picco dei motori di trazione dei veicoli a nuova energia raggiunga i 4 kW/kg, livello di prodotto. Dal punto di vista dell'intero settore, l'attuale livello di prodotto in Cina si attesta tra 3,2 e 3,3 kW/kg, quindi c'è ancora un margine di miglioramento del 30%.

Per ottenere un aumento della densità di potenza, è necessario adottare la tecnologia dei "motori a filo piatto", il che significa che l'industria ha già raggiunto un consenso sulla tendenza dei "motori a filo piatto". Il motivo fondamentale è ancora l'enorme potenziale della tecnologia a filo piatto.
Famose case automobilistiche straniere hanno già utilizzato cavi piatti nei loro motori. Ad esempio:
·Nel 2007, la Chevrolet VOLT ha adottato la tecnologia Hair Pin (motore a filo piatto a forcina), con il fornitore Remy (acquisito dal colosso dei componenti Borg Warner nel 2015).
·Nel 2013, Nissan ha utilizzato motori a filo piatto sui veicoli elettrici, con il fornitore HITACHI.
·Nel 2015, la Toyota ha lanciato la Prius di quarta generazione, dotata di un motore a cavi piatti della Denso (Japan Electric Equipment).
Attualmente, la sezione trasversale del filo smaltato è prevalentemente circolare, ma presenta lo svantaggio di una bassa velocità di riempimento delle cave dopo l'avvolgimento, il che limita notevolmente l'efficacia dei componenti elettrici corrispondenti. Generalmente, dopo l'avvolgimento a pieno carico, la velocità di riempimento delle cave del filo smaltato è di circa il 78%. Pertanto, è difficile soddisfare i requisiti dello sviluppo tecnologico per componenti piatti, leggeri, a basso consumo e ad alte prestazioni. Con l'evoluzione della tecnologia, sono emersi i fili smaltati piatti.
Il filo smaltato piatto è un tipo di filo smaltato, ovvero un filo per avvolgimento costituito da barre di rame privo di ossigeno o alluminio elettrico, trafilate, estruse o laminate secondo specifiche specifiche, e poi rivestite più volte con vernice isolante. Lo spessore varia da 0,025 mm a 2 mm e la larghezza è generalmente inferiore a 5 mm, con un rapporto larghezza/spessore compreso tra 2:1 e 50:1.
I fili piatti smaltati sono ampiamente utilizzati, soprattutto negli avvolgimenti di varie apparecchiature elettriche, come apparecchiature per telecomunicazioni, trasformatori, motori e generatori.