自“双碳”目标进入人们的视野后，储能、新能车、钠电、三元锂、磷酸铁锂等概念在资本市场中广受资本青睐。在政策、技术和业绩的加持下，新能源市场备受瞩目。新能源革命的背后是高端制造的创新和大国崛起的趋势。新能车“三电”系统中的电驱系统在不断地被提升性能和降低成本。其中，扁线电机具有更高的能量效率、功率密度、集成度和低成本优势，有望快速替代传统圆线电机。今年，比亚迪、广汽等造车企业将其产品的电驱系统切换至扁线电机。在包括蔚来ET7、极氪001等待上市的车型中也均采用到扁线电机技术。电机的扁线化已经是较为确定的一项电机产业升级的技术路线。

电驱系统

新能车的“三电”系统：电驱系统、电池系统、电控系统。（驱动电机是汽车电动化过程中最重要的三大增量零部件之一）

新能车驱动电机目前主要有两条技术路径：永磁同步电机和交流异步电机。

在国产新能车中，永磁同步电机的配备比例均在 90%以上，永磁同步电机以绝对优势成为电机的主流技术。

永磁同步电机的结构包括定子、转子以及端盖、机座和其他辅助结构件。

定子（与电机壳体固定）包括定子铁芯、铜线绕组、引出线和绝缘材料。

转子（与输出轴相连带动齿轮驱动车辆行驶）包含转子铁芯、永磁体、转轴轴承等部件。图：典型永磁电机组件数据来源：一本新材料产业笔记

电驱系统的高效化、轻量化、小型化、低成本化是未来的趋势。而电机扁线化是实现轻量化和小型化的主要技术路线。

如何电机扁线化

按照绕组铜线导体的形状划分，电机可分为圆线电机和扁线电机。因此，电机的扁线化即为将圆线电机替代为扁线电机的升级过程。扁线电机是一种绕组技术，常规的电机的绕组技术是正圆截面铜线。而扁线电机的绕组铜线的横截面为长方形。在定子的截面中，圆形的排列方式不免会产生许多空隙，而方形的铜线则可以近乎完全填满整个截面.

在扁线电机的定子组件制造过程中，需要把绕组做成发卡形状，通过插入方式安装入定子，故扁线电机又被称为发卡电机。

为什么要电机扁线化

扁线电机绕组导线横截面积为四边形，与传统圆线电机差异明显。圆线导体排列出的槽满率一般约 40% 左右，而扁线导体排列则可以提升至 70%。扁线电机绕组槽满率高，直接导致导体的截面积（S）变大，使得导体直流电阻（R）相应下降，进而降低不必要的铜耗，提升了铜线的利用效率。

其次，扁线电机的端部尺寸更短，可以进一步降低端部绕组铜耗，进一步提升电机效率。

扁线电机的优势

优势一：电机的平均效率可以提升1%-2%

根据上汽绿芯频道评估，在WLTC标准工况，扁线电机比传统圆线电机的转换效率高1.12%；在全域平均下，两者效率值相差2%；在市区工况（低速大扭矩），两者效率值相差10%。因此，扁线电机中低速效率高，更适合于中国城市路况。

按照典型的续航500km的A级轿车（搭载60kwh电池包和150kw电机）计算，假设电池成本以1元/wh，即每kwh的电池成本是1000元.

优势二：功率密度提高 20%以上，可达4.7kW/kg

由于扁线电机槽满率的提高，相同体积下可以塞进更多的定子绕组，相同损耗下可以输出更高的功率和扭矩。
国家政策层面是倡导高电机功率密度。在“十三五”乘用车规划中提出，新能源乘用车电机功率密度应满足4.0kW/kg，高于当前圆线电机约3.5kW/kg的水平，而当前领先企业的扁线电机的功率密度约4.5kW/kg。因此，在圆线电机功率密度提升进入困境时，发展扁线电机是电机发展的确定方向。

优势三：散热效果更好

由于扁线绕组的定子槽可以做到紧密贴合接触，可以降低槽内热阻，使得热量在导体间的传导效率更高，因此提升高温动力性强，有着更宽松的温升条件，整车可以实现更好的加速性能。

优势四：机械噪音和电磁噪音更小

扁线电机导线的应力比较大，刚性比较大，电枢具备更好的刚度，对电枢噪音具有抑制作用。

扁线电机的劣势

劣势一：“趋肤效应”、“邻近效应”明显，交流阻抗增大，高转速时转换效率降低

趋肤效应：当导体中有交流电流或者交变磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流分布会趋向于导体的皮肤部分,越靠近导体表面,电流密度越大。由此,导体通过电流的有效部分减少,导体的等效电阻增加,使得损耗也增加。

邻近效应：互相靠近的导体,通有交变电流时,每一导体不仅处于自身电流产生的电磁场中,同时还处于其他导体中电流产生的电磁场中,这使得各个导体中电流分布会要临近导体影响而不均匀的现象。

劣势二：扁线电机生产线投资额是圆线的 2-5 倍

扁线电机对产品的一致性要求高，技术难度大，需要投入精度较高的自动化伺服设备、焊接设备、Hair-Pin线形成形设备和工装模具等。

劣势三：扁线的加工难度增大

1）矩形铜线生产加工工艺更加复杂；2）扁线R角处的漆膜涂敷困难，难保证此处绝缘层的均匀性；绝缘涂层在烘干后会产生收缩，扁线是非均匀收缩，容易变形和皲裂，需要改良使得R角处的涂覆厚度更厚；3）扁线弯折成发卡后，R角处应力集中，容易导致涂覆层破损；4）对扁线的精度要求高，扁线截面积大、匝数少，单根导线不一致对整体性能的影响显著增大，对扁线的一致性要求高。复杂的加工成本使得扁线成本更高，也使得扁线加工企业享受更高的技术溢价。

劣势四：专利壁垒过多

扁线电机专利目前主要还是在欧美及日本企业里，国内企业掌握专利较少。

新能车扁线电机渗透率情况

很多车企已经在规划下一代产品改用扁线电机。尤其是特斯拉会起到的示范效应，会提升扁线电机渗透率。包括蔚小理新势力车型和比亚迪、广汽等老牌车企也将陆续会进行扁线电机的升级。特斯拉七月对model Y的扭矩等数据变化做了披露，即特斯拉扁线电机升级变更的数据披露。特斯拉上海工厂明年要达成160万台产能，同时美国版本特斯拉也会切换到扁线电机。因此，从趋势上来讲，扁线电机替代圆线电机是必然的。

相关标的

方正电机公司自营业务主要包括新能源汽车驱动电机，是驱动电机行业的领军企业。

公司持续研发投入，2019年研发支出为1.1亿元，研发费用率高达7.4%。扁线电机研发顺利进行，成为蔚然动力的合格供应商。在目前驱动电机行业较为垂直独立的供应体系中，公司以Tier2的形式切入，变相的扩大自身份额。公司于9月发布公告，以一定的价格向蔚然动力提供某项目的驱动电机组件达成框架协议。产品为公司首款采用扁线电机绕组形式的产品，相比现有产品在功率密度、电机效率上均有不同幅度的提升。同时该项目也是公司年产35万台新能源驱动电机及电驱动集成募投项目之一。

精达股份早于 2015 年开始进行扁线的研究，是国内龙头。公司是特斯拉国内供应商。据公司2021一季报披露，当前新能源汽车用扁线产能约为600吨/月（年化0.72万吨），产能扩张稳步推进。主要由三家铜线合资工厂（铜陵精达里亚、天津精达里亚、广东精达里亚）负责生产，配套中下游知名客户。2020年由全资子公司铜陵精达作为实施主体开展的年产3万吨新能源产业及汽车电机用扁平电磁线项目有望于2021年开工。同时，合资子公司铜陵精达里亚、天津精达里亚、广东精达里亚预计将在2021年5月底、7月份、12月份完成扩产（广发证券陈子坤，纪成炜，2021年7月）。年底预计将形成1.9万吨的产能。

中报概况：公司21H1营收89亿（同比+59%），归母净利2.73亿(同比+60%)，圆线出货8.35万吨，铝线3.8万吨，导体出货3万吨，恒丰特导出货2100吨，新能源扁线出货2045吨。

产能规划：今年2021年小扁线产能1.95万吨，现在基本产能已经做好了1万吨的储备，明年到年底达到4.5万吨，在2023年逐步释放。公司把特导线和小扁线作为未来几年公司二次爆发的战略规划布局，公司内部非常重视。

金杯电工预计随着扁线产能扩张和公司不断拓展新客户，金杯电工扁线出货逐年增长，从 2021 年2000 吨提升到 2025 年 3.5 万吨，全球市占率预计维持在 15%左右水平（中信建投证券程似骐，2021年6月）。

据介绍，金杯电工专注于扁电磁线领域超过30年，是国内扁电磁线领域龙头企业，产品广泛用于特高压、工业电机、风电、核电、轨道交通、电动汽车领域。金杯电工积累了丰富的制造经验和成熟的工艺，在新能源汽车电机用扁电磁线领域具有核心技术优势，综合竞争能力目前处于行业前列，是行业里唯一可以同时提供4种绝缘方案的企业，可以迅速开发出满足不同客户需求的产品，目前累计与50家客户开展了90多个项目的合作，另外有多个新项目开发持续进行，为全面进军该领域创造了良好的条件。

长城科技IPO募投项目“新能源汽车及高效电机用特种线材项目”已于2020年初竣工投产。本次募投项目达产后，公司形成新增年产3.7万吨新能源汽车及高效电机用电磁线的生产规模。目前部分产品已进入量产销售，部分产品处于研发、试制以及客户小批量供货阶段。

冠城大通正在逐步扩大中小扁线的研发和生产，且在进行年产8万吨漆包线绿色智能技术改造项目，包括普通扁线漆包线和特殊扁线漆包线等设备的更新改造。