扁线电机装备市场开辟了多条新的增长曲线。在工业领域,工业机器人、人形机器人关节电机以及工业高效电机对高功率密度扁线电机的需求持续提升。在能源领域,风力发电机定子制造对扁线绕组工艺的引入正逐步推进。在低空经济领域,电动垂直起降飞行器(eVTOL)对轻量化、高效率扁线电机的需求商业化进程加速释放。下游应用场景的多元化拓展,不仅有效分散了装备市场对单一下游的集中度风险,也为扁线电机装备企业带来跨领域业务拓展和产品组合丰富化的重要战略机遇。
扁线电机产线具有技术复杂度高、柔性化难度大、投资规模大及验证周期长等特点,下游客户对供应商的认证体系较为严格,涵盖技术能力、装备可靠性、交付保障与售后服务等多维指标。通常供应商需通过 IATF 16949、CE 等国际体系认证,并经历 2-3 年的产线磨合与性能验证周期,方可进入合格供应商体系。客户普遍倾向于与具备成熟项目经验和高效本地服务能力的头部装备企业建立长期合作,合作关系一旦确立便具备较高稳定性。
1、行业技术趋势
(1)新型绕组结构与轴向磁通电机技术演进
电机绕组是决定电机功率密度、能效、散热性能及运行可靠性的核心部件,绕组结构的差异,不仅会直接影响电机各项性能指标,还会影响生产加工难度,对设备精度、工艺方案及自动化能力提出不同要求。
在绕组结构创新方面,扁线电机按绕组形式可分为 I-pin、Hair-pin、Umini-pin、X-pin、W-pin 等,不同技术路径主要研发动力在于减小体积、降低焊接难度、保证产品一致性和可靠性。以 Hair-pin 为代表的 U 型插嵌工艺已在新能源乘用车领域实现大规模量产,同时 Umini-pin 在保持 Hair-pin 工艺延续性的基础上提升了端部空间的利用效率,目前已实现量产,而X-pin(交叉式扁线绕组)与 W-pin(波绕组)技术正处于发展阶段。
X-pin 绕组通过优化导线交叉路径,在维持高槽满率的同时进一步降低端部铜耗,提升电机在高转速工况下的效率表现;W-pin 则以连续波形绕线方式替代逐根插嵌,从根本上改变了定子绕组的成型与装配逻辑,具有更高的自动化潜力和更少的焊点数量,有助于提升产品可靠性。上述新型绕组结构对装备的扁线成型精度、插嵌路径规划和焊接工艺均提出了更高要求,驱动装备制造商在柔性化、高精度设备开发方向持续投入。
目前 Hair-pin 已替代 I-pin 成为主流技术路线,根据 NE 时代数据,截至 2025年末,Hair-pin、I-pin、X-pin、W-pin 分别占比 89.18%、7.33%、2.41%、1.08%。根据弗若斯特沙利文预测,在未来几年内,Hair-pin 仍将是主流扁线电机技术,占比约 80%,而 X-pin、W-pin 以及 Umini-pin 等新型绕组技术将合计占据剩余市场份额,反映出扁线电机领域主流技术持续深化、多元创新并行推进的发展态势。
按照磁通路径方向,电机可分为径向磁通电机与轴向磁通电机。径向磁通电机采用圆柱结构,技术积淀深厚、成本优势突出,是目前新能源汽车驱动电机的主流构型;轴向磁通电机为新型电机构型,以其盘式结构实现了极高的功率密度与轴向紧凑性,在新能源汽车轮毂电机、低空飞行器及工业机器人关节驱动等场景中展现出显著优势。轴向磁通电机的定子绕组结构与传统径向磁通电机存在本质差异,其专用装备体系尚处于早期发展阶段,是当前扁线电机装备领域技术壁垒较高、市场前景广阔的新兴方向之一。
轴向磁通电机装备的核心难点集中于三个方面:一是定子与转子之间的气隙均匀性要求极高,对装配精度和在线检测能力提出严苛挑战;二是其绕组多采用非圆形端部布局或分段式线圈结构,传统 Hair-pin 成型与插嵌工艺难以直接复用,需重新开发绕线、定型与自动装配装备;三是散热结构集成度高,对焊接、涂覆及绝缘处理等工序的工艺一致性要求远超传统径向电机,装备开发周期长、试错成本高。随着头部车企与飞行器主机厂在 2026-2027 年陆续进入定点量产阶段,相关装备的招标与交付有望在 2027-2028 年迎来集中释放期,预计届时轴向磁通电机专用装备将进入规模化应用拐点。
(2)装备智能化与数字化升级
扁线电机装备正由传统机电设备向智能化制造单元及生产线加速演进。通过集成机器视觉、力矩传感、在线电气检测及工业互联网技术,新一代扁线电机装备能够实现对关键工艺参数的实时采集、过程异常的自动识别与预警,以及设备运行状态的远程监控与预测性维护,显著降低人工干预需求并提升产线综合效率(OEE)。
在数字化层面,头部装备企业正积极推进数字孪生技术在产线仿真、工艺调试和节拍优化中的应用,实现从设备交付到量产爬坡周期的大幅压缩。随着新能源汽车电机产品迭代周期持续缩短,装备对多品种、小批量生产模式的快速柔性切换能力正成为客户选型的重要评价维度,具备高度智能化与柔性化能力的装备企业将在市场竞争中形成差异化壁垒。
2、行业竞争格局
2015 年,第四代丰田普锐斯在驱动电机中引入扁线绕组,标志着扁线电机在混动车型中率先进入量产阶段。2021 年,特斯拉国产 Model 3 和 Model Y 换装扁线电机,迅速引领全球“扁线化”浪潮。扁线电机装备由定子线、转子线、总装线等组成,涉及上百种部件的精密装配,工艺复杂度高、技术壁垒显著。
在导入前期,国外厂商凭借先发优势和成熟产业链占据主导地位,德国 GROB、意大利 ATOP、日本小田原等企业在激光焊接设备、特殊绕线成型设备等核心装备市场竞争力突出,尤其在自动化控制系统和精密模具方面占据领先地位。上述国外厂商占据了早期扁线电机装备市场的大部分份额,随着国内新能源车产业的兴起,扁线电机装备国产替代需求迫切。近年来,国内装备制造企业加速追赶。
巨力自动化及豪森智能(688529.SH)、铭纳阳(875109.NQ)、邦迪智能、巨一科技(688162.SH)、博众精工(688097.SH)等成为少数能够提供新能源汽车扁线电机装备的本土企业。然而,部分国产扁线电机装备在自动化水平和稳定性上仍存在一定短板,同时大部分国产扁线电机装备企业只涉足部分环节和工序,能够全线自研扁线电机装备、具备一体化交钥匙能力的国内厂商较为稀缺。
从产业链环节看,扁线电机装备行业直接下游为新能源汽车驱动电机制造商,主要包括三类:
第一类为新能源整车企业及其旗下的电驱企业,如比亚迪、特斯拉、华域汽车、无锡星驱、蜂巢传动等;
第二类为独立第三方电驱企业,如联合动力、格雷博、英搏尔、方正电机、大洋电机、精进电动等;
第三类为丰田通商、LG 集团、法雷奥、博格华纳、采埃孚等知名外资汽车零部件企业。
对于第一类电驱制造商而言,其扁线电机生产线配套的电机类型通常较少且较为固定,在一定时期内变动较小,因此更看重产线的生产效率及质量稳定性;
对于第二类电驱制造商而言,其通常供应不同车企客户的多款电机,不同电机的扁线定子规格参数如外观尺寸、槽数、层数、线型等存在差异,且不同电机的需求量和需求周期随适配新能源车型的市场需求而发生变化,要求电机生产线能够根据电机型号及其产量需求的变化而灵活调整,因此对于扁线电机生产线的柔性化水平、工装兼容能力等有更高的要求;
对于第三类电驱制造商而言,其业务布局覆盖全球市场,产品需适配不同市场的技术标准与车型要求,该类客户不仅重视产线的高柔性与通用适配能力,同时对设备精度、运行可靠性、智能化水平要求严格,还对供应商的全球化项目交付、多语种技术支持、海外现场安装调试及售后维保服务能力提出了全方位要求。
只有同时具备高效性、高稳定性、高柔性化、全球化布局等优势的装备供应商才能同时适应三类电驱制造商的差异化需求,从而获得更大的市场空间及更多优质的客户。
未来,随着扁线电机市场渗透率持续提升,预计将拉动扁线电机装备行业形成“中高端国产替代加速、低端逐步淘汰”的分层格局。国内扁线电机装备企业若能在核心工艺以及与车企的深度合作上持续突破,有望在未来几年实现中高端市场的规模化替代。与此同时,政策驱动下的低碳化要求和全球供应链波动,将促使具备全产业链协同能力的头部企业进一步扩大优势,行业集中度或将持续提升。