新能源扁线电机 1000V 电压平台绝缘如何设计优化？
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在新能源汽车行业蓬勃发展的当下，提高电机的性能和效率成为关键。1000V 电压平台的应用为新能源扁线电机带来了更高的功率密度和效率提升潜力，但同时也对绝缘设计提出了严苛的挑战。
1000V 电压平台绝缘分析
1000V 电压平台绝缘分析
在 1000V 电压平台的扁线电机绝缘材料选择中，聚酰亚胺（PI）和聚酰胺酰亚胺（PAI）是较为常用的材料。
以下是PI与PAI的对比：
能指标 | 聚酰亚胺（PI） | 聚酰胺酰亚胺（PAI） |
电气性能 | 介电常数 3.0 - 3.5（1MHz），介电损耗角正切值＜0.003（1MHz） | 介电常数 3.1 - 3.6（1MHz），高频下介电损耗略高于 PI |
机械性能 | 拉伸强度 100 - 150MPa，弯曲强度 150 - 250MPa | 拉伸强度 150 - 200MPa，弯曲强度 200 - 300MPa，耐磨性好 |
耐高温性能 | 长期使用温度 200 - 300℃，短时间可承受更高温度 | 长期使用温度 180 - 260℃ |
耐化学性能 | 对多数有机溶剂、酸、碱耐受性好，强氧化性酸环境下性能更优 | 对多种化学物质耐受性良好 |
过去十年间，PI 材料的市场价格整体上呈现出先稳定后下降的态势。
在早期，由于技术垄断和生产规模有限，扁线的PI漆基本被艾伦塔斯垄断，PI 价格居高不下。但随着越来越多的本土企业投入研发和生产，市场竞争加剧，价格逐渐受到影响。
特别是在一些大规模国内自主生产 PI 漆的企业实现技术突破后，PI 漆的价格下降明显，目前原材料成本较3年轻下降了50%，这也是PI电磁线价格下降的重要原因。
预计在未来，随着新能源汽车市场的持续扩张，对 PI 材料的需求会进一步增加，大规模生产将进一步降低成本，价格有望继续缓慢下降。
PAI 则是在 PI 基础上发展起来的一种高性能材料，它在保持 PI 优良特性的基础上，进一步提升了机械性能和耐磨损性能。
近年来，PAI 的价格已经有了较为明显的下降，主要得益于艾仕得迫于中国市场的竞争大幅下降了价格。但是最近1年，PAI漆比较稳定，价格与PI比无优势。综上所述，PI 和 PAI 的成本和价格走势都受到技术进步、市场供需等多种因素的影响。
随着产业的发展，这两种材料在价格上都有下降空间，为 1000V 电压平台扁线电机绝缘设计提供了更丰富的选择。
绝缘等级为什么选择H级
绝缘等级为什么选择H级
之前有外行问我为什么要选用H级别，不选用低等级的绝缘来实现降本。可能是近些年来降本的大旗越来越正确，啥人都会问一些奇葩问题，选择H等级是有几个考量的。
▶ 新能源电机功率密度大，发热会比较大，如果降低绝缘等级就要提前做降额策略，那么整个动力系统的性能，效率都会下降，这对主机厂来说是不可能接受的。
▶ 目前电机主绝缘是漆包线漆膜，选择材料无非PI，PAI，这些漆耐热等级就是200以上，由于规模化的原因，其成本与PEI这种低耐热等级的材料其实并不大，按照1台电机5KG电磁线算，讲PI与PAI换成低耐热等级漆如PEI，成本下降也就3~5rmb左右，为了这个3-5rmb去牺牲性能，舍本逐末了。
▶ 电压逐渐升高，为了保证高的铜满率，800V平台一般会用介电常数较低的PI漆，PI漆的耐热等级就是200级别以上，稍微处理下能到240，这个成本还不会有增加，毕竟化工材料吃的就是规模化。
▶ 绝缘漆为热固材料不饱和聚酯，本身就是180℃耐温，规模化效应后成本也下去了，现在较5年前便宜50%以上了，如果用其他漆成本可能下不去。
由于电机功率密度大，绝缘材料规模化效应后换漆膜收益小，电压平台提高后需要低介电常数的PI，而PI漆就是H级别以上了。
