隨著新能源汽車、工業(yè)自動化以及高端電機系統(tǒng)的快速發(fā)展，對電機性能要求不斷提升。繞組作為電機的核心組成部分之一，其結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響電機效率、功率密度、散熱能力及制造成本。

在這一背景下，扁線電機H-pin繞組結(jié)構(gòu)憑借其高槽滿率與成熟的量產(chǎn)工藝，在新能源電動汽車驅(qū)動中占據(jù)主導地位。而近年來，X-pin 作為一種新型繞組結(jié)構(gòu)，在理論研究上扁線電機端部空間優(yōu)化、銅損控制等方面面帶來了突破。但在其實際應用中仍難以全面替代 H-pin。究其原因是什么？

首先，H-pin繞組是一種由U型銅線組成的繞組形式，通過插入定子槽并焊接兩端形成完整的線圈。相比傳統(tǒng)圓線繞組， H-pin具備高能效地填充定子槽，提升電機功率密度。

①優(yōu)異的散熱性能，銅線與槽壁接觸緊密，有利于熱量傳導。

②高度自動化，已有成熟的自動化生產(chǎn)線，良品率高，適合大規(guī)模量產(chǎn)。

③廣泛的應用基礎(chǔ)，尤其在新能源汽車主驅(qū)電機中已廣泛應用，產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟。

因此，H-pin已成為許多高性能電機的標準配置，特別是在新能源汽車、工業(yè)伺服電機等領(lǐng)域，其穩(wěn)定性和可靠性得到了充分驗證。

X-pin繞組則采用一種“交叉”或“折疊”的布線方式，旨在減少端部長度、優(yōu)化空間利用 。其結(jié)構(gòu)可能包括雙層繞組、交錯繞組等形式，理論上是可以降低其繞組電阻，提高電磁利用率。

而X-pin最初的研發(fā)因在于解決H-pin繞組在端部空間占用大、銅耗較高 等問題，較為適用于一些對輕量化、小型化要求更高的特定場景。其宣稱的優(yōu)勢包括端部更短，節(jié)省軸向空間；減少銅材用量，降低成本；可能改善電流分布，降低渦流損耗。然而，這些理論優(yōu)勢在實際的應用中卻面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，盡管X-pin在理論上具有簡化繞線路徑的優(yōu)勢，但實際制造難度高。目前尚未形成穩(wěn)定的規(guī)?；a(chǎn)工藝，設(shè)備投資大，相較于H-pin 的全自動插線、焊接流程， X-pin的裝配過程更為復雜，良品率較低，即便銅材用量略有減少，但由于工藝復雜、設(shè)備投入大，整體制造成本反而更高。這使得X-pin 在短期內(nèi)難以實現(xiàn)規(guī)模化應用，也限制了在主流市場上的推廣。

其次，從電機性能角度看，槽滿率偏低導致功率密度下降，而銅線與槽壁的接觸面積較小影響傳導效率。并且在高溫、高轉(zhuǎn)速的工況下，X-pin的機械強度和電磁穩(wěn)定性仍有待驗證。這些問題意味著，即便 X-pin 在某些方面上有所改進，但在關(guān)鍵性能的指標上仍無法與H-pin的水平相媲美。

此外，X-pin對電機結(jié)構(gòu)提出了新要求。原有定子槽形無法直接適配X-pin 繞組，需重新設(shè)計，若采用 X-pin，往往需要對電機整體進行重新設(shè)計和驗證，增加了開發(fā)周期和風險。這種結(jié)構(gòu)性的不兼容性，使得X-pin在現(xiàn)有電機平臺上的導入變得異常困難，市場接受度與驗證周期長也是一個重要因素。

綜上，盡管X-pin短期內(nèi)難以替代H-pin，但其仍有一定的發(fā)展空間和應用潛力。例如，在小型電機、消費電子領(lǐng)域，或者對端部空間敏感的特殊設(shè)備，如無人機、人形機器人關(guān)節(jié)等應用場景中。

未來，隨著材料的創(chuàng)新和先進的制造技術(shù)發(fā)展，X-pin所面臨的工藝瓶頸和技術(shù)短板有望逐步被攻克。與此同時，電機繞組結(jié)構(gòu)的演進也將朝著多樣化、場景化方向發(fā)展——不同結(jié)構(gòu)并非“非此即彼”的競爭關(guān)系，而是根據(jù)具體應用場景的性能需求，成本目標和空間約束等進行靈活選擇的結(jié)果。

合利士作為電機智能裝備解決方案的供應商，致力于推動新能源扁線電機制造技術(shù)的持續(xù)進步。尤其在扁線電機定子 H-pin工藝的設(shè)備研發(fā)與系統(tǒng)集成方面積累深厚經(jīng)驗，通過不斷的技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，具備高能效、穩(wěn)定、智能化的生產(chǎn)解決方案，助力客戶實現(xiàn)高性能扁線電機的規(guī)?；慨a(chǎn)，以推動電機智能制造升級的重要力量。