颠覆电驱制造！CFW 连续波绕组技术：2025 年最值得关注的电驱电机制造新工艺（附PPT）

一、技术背景：谁在推动 CFW 革命？

在聊技术之前，先认识一下这项创新的 “幕后推手”——IMA EV-TECH 与 Mavel。

IMA EV-TECH 是 IMA AUTOMATION 旗下专注于电动汽车装配技术的业务单元，核心能力覆盖全链条 EV 解决方案：从圆柱 / 方形电池电芯、燃料电池，到电轴（e-axles）、电驱电机（e-motors），再到电机的核心部件定子（stators）和转子（rotors），都能提供完整的生产线与装配技术。

而合作方 Mavel 则以 “提升性能、降低成本” 为使命，核心目标是 “减少单位重量的损耗（S/kg）”，同时通过技术优化从有限成本中挖掘最大的功率与能量输出 —— 这与 IMA EV-TECH 的 “让清洁技术触手可及” 理念高度契合。

此次两者联手发布的 CFW 技术，正是双方技术协同的成果，瞄准的是当前电驱电机制造中 “效率、紧凑性、成本” 三大核心痛点。

二、CFW 电机有多强？一组参数刷新认知

评价电机性能，最直观的就是 “硬参数”。IMA 与 Mavel 以P4 油冷电机为案例，公布的 CFW 电机数据堪称 “惊艳”，我们先看一组核心指标：

这些参数背后，藏着 CFW 技术的核心优势：用更少的材料（铜、磁钢），实现更强的性能，同时控制重量与体积。比如传统电机要实现 160kW 功率，铜材用量可能远超 1.6kg，而 CFW 通过绕组优化，让材料利用率直接 “拉满”—— 这不仅能降低电机成本，还能减轻整车重量，间接提升续航里程。

另外，这款电机还有两个 “隐藏亮点”：一是兼容所有转子技术，车企无需为了适配 CFW 而重构转子设计；二是先进直接油冷技术，能同时冷却定子绕组与转子轴，解决了电机高速运转时的 “过热焦虑”，这也是它能实现 65A/mm² 峰值电流密度的关键。

三、定子 + 转子：CFW 技术的 “双核心创新”

电机的性能，很大程度上由定子和转子决定。CFW 技术之所以能突破，正是在这两个核心部件上做了 “颠覆性设计”。

1. 定子技术：CFW 绕组如何实现 “高效 + 紧凑”？

定子是电机的 “电能转换中心”，绕组则是定子的 “心脏”。CFW（连续流绕组）的核心创新，就集中在定子绕组的设计与制造上。

（1）设计目标：从 “性能” 到 “生产” 全维度优化

IMA EV-TECH 为 CFW 定子设定的设计目标非常明确，每一条都瞄准行业痛点：

• 性能端

  最大化扭矩 / 铜比、扭矩 / 磁钢比，让每克材料都发挥最大价值；减少集肤效应（电流集中在导体表面）和邻近效应（导体间电流相互干扰），降低电能损耗；通过封闭槽结构保护磁钢免受谐波影响，延长磁钢寿命。  

• 冷却端

  实现导体直接油冷，让冷却介质直接接触绕组，散热效率比传统间接冷却提升 30% 以上（文档中提到 “深层热提取”，简单说就是 “哪里热，油就到哪里”）。  

• 生产端

  避免绕组插入时的塑性变形（防止导线损坏），减少废料；简化流程，提升生产效率。  

（2）关键突破：比发卡 / 波绕组更 “紧凑”

为了凸显 CFW 的优势，IMA 直接对比了 CFW 与当前主流的 “发卡绕组（Hairpin）”、“波绕组（Wave winding）” 的轴向尺寸（轴向是电机 “长度” 方向，尺寸越小，电机越紧凑，越容易适配整车布局）：

可能有小伙伴会问：“缩短几毫米有这么重要吗？” 对新能源汽车来说，“毫米级” 的紧凑性直接影响整车布局 —— 电机短一点，电池包就能多放一块电芯，续航就能多 10-20 公里；或者电机能更轻松塞进底盘，不占用乘客舱空间。

（3）封闭槽 + 油冷：性能与效率双保障

CFW 定子还采用了 “成型封闭槽设计”，这个设计有两个关键作用：

• 减少损耗

  封闭槽能在电机高速运转时减少交流损耗（电能变成热能浪费），文档中提到 “AC losses mitigation”，简单说就是 “电机转得越快，越省电”。  

• 优化气隙

  封闭槽能减少气隙谐波（定子与转子之间的磁场干扰），降低转子损耗，同时提升磁钢利用率 —— 这也是 CFW 电机磁钢功率密度能达到 228kW/kg 的核心原因之一。  

另外，定子槽内还设计了 “直接导油通道”，冷却油能直接流过绕组表面，同时通过 “ robust sealing（高强度密封）” 确保油不会漏到转子侧，既保证散热，又避免转子被油污染。

2. 转子技术：不对称设计解决 “NVH 痛点”

转子是电机的 “动力输出端”，传统转子设计常面临一个问题：扭矩波动（torque ripple） —— 扭矩不稳定会导致电机振动、噪音（也就是行业常说的 NVH，Noise, Vibration, Harshness），影响驾驶体验。

CFW 电机的转子采用了不对称极靴布局（AI 优化设计） ，这是一个 “反传统” 的创新：

（1）关键创新：ASY 不对称磁通屏障

转子上设计了 “不对称磁通屏障”（简单说就是改变磁场的分布路径），配合碳纤维套筒（用于高速场景，防止转子因离心力碎裂），实现了三个核心突破：

• 无斜极设计

  传统电机为了减少扭矩波动，会采用 “斜极”（转子磁极倾斜），但斜极会增加制造复杂度，还会降低电机效率。CFW 转子的不对称设计，无需斜极就能达到同样的扭矩波动控制效果。  

• 优化 NVH

  文档中提到 “扭矩波动减少 20%”，而且是 “全工况范围”—— 不管电机是低速运转（比如堵车时）还是高速运转（比如高速巡航），振动和噪音都能大幅降低，车内更安静、更舒适。  

• 提升可靠性

  无斜极设计减少了轴承应力（斜极会导致转子受力不均，轴承磨损更快），同时降低了硅钢片的应力，延长电机寿命。  

（2）兼容性：适配所有转子拓扑

更重要的是，这款转子设计 “兼容所有转子拓扑”（比如表面贴磁、内置磁钢等），车企不需要为了适配 CFW 而重新开发转子，降低了技术落地的门槛 —— 这对想快速迭代电驱系统的车企来说，是 “降本增效” 的关键。

四、制造革命：CFW 不仅性能强，还 “好造又便宜”

很多前沿技术 “性能强但难量产”，但 CFW 不一样 ——IMA EV-TECH 从一开始就考虑了 “量产可行性”，让这项技术不仅 “能造”，还 “造得快、造得便宜”。

1. 核心优势：融合发卡与波绕组的优点

CFW 的制造工艺，相当于 “取百家之长”：

• 像发卡绕组一样，通过 “成型工艺” 精准控制绕组端部高度（所以能做到 22mm 的紧凑尺寸）；
• 像波绕组一样，大幅减少焊接点（文档中提到 “limited soldering”，焊接点少了，不仅生产更快，还能降低焊接缺陷率，提升电机可靠性）。

具体来说，CFW 的制造有三大突破：

• 减少工序

  省去了 “楔块装配机” 和 “插入 / 成型压力机”，生产线更简洁，设备投资更少。  

• 焊接更少

  对比发卡绕组生产线，CFW 需要的焊接机数量减少 30% 以上（焊接是电机生产的 “瓶颈工序”，机器少了，产能反而能提升）。  

• 全自动生产

  整个流程无需人工干预，避免了人工操作的误差，良率能稳定在 99% 以上。  

2. 产能与成本：数据说话

IMA EV-TECH 公布的 “量产数据” 非常亮眼，直接证明了 CFW 的量产能力：

• 生产线占地面积

  18m×35m（约 630㎡），相当于一个标准篮球场的 1.5 倍，比传统发卡绕组生产线节省 20% 空间。  
• ** cycle time（单定子生产周期）**：83 秒 / 个，按 “全年 250 天、每天 21 小时、3 班倒” 计算，年产能可达 19.3 万件定子—— 这个产能完全能满足主流车企的 “百万级车型” 需求。

• 设备综合效率（OEE）

  85%，远超行业平均的 75%-80%（OEE 越高，设备利用率越高，单位成本越低）。  

成本方面，CFW 的优势更明显：

• CAPEX（设备投资）

  比发卡绕组生产线低 10%，比标准波绕组生产线低 30%—— 对车企来说，一条生产线能省几千万元投资。  

• OPEX（运营成本）

  低 10%，原因是 “能耗低 + 占地面积小 + 维护少”—— 生产线设备少，维护成本自然低；占地面积小，工厂租金也能省；能耗低，每月电费能少花几万元。  

• 人工成本

  生产线工序少，需要的操作员比传统线减少 50% 以上，进一步降低运营成本。  

3. 模块化设计：适配 “多车型” 需求

CFW 生产线还采用了 “模块化设计”，有两个好处：

• 爬坡生产

  车企可以先投 “基础模块”，实现小批量生产（比如每月 1 万台），随着销量增长再增加模块，避免 “产能过剩”；  

• 多车型适配

  同一个生产线能生产不同规格的 CFW 定子（比如适配 A0 级小车、B 级轿车、SUV 的电机），无需重新改造生产线，灵活性极高。  

五、总结：CFW 为何能成为 “电驱新工艺”？

看完 CFW 的技术细节，我们就能明白它为什么被称为 “新工艺”—— 它不是对传统电机的 “小修小补”，而是从 “设计理念” 到 “制造工艺” 的全方位革新：

1. 性能突破

   功率密度、扭矩密度、材料利用率都刷新行业水平，同时解决了 “高速损耗” 和 “过热” 痛点；  

2. 紧凑性

   轴向尺寸比传统绕组缩短 20% 以上，更适配整车布局，为电池、乘客舱腾出空间；  

3. NVH 优化

   不对称转子设计减少 20% 扭矩波动，提升驾驶体验；  

4. 量产友好

   工序少、成本低、产能高，车企能快速落地，无需承担 “技术落地风险”；  

5. 兼容性强

   适配所有转子拓扑，降低车企技术切换成本。  

对新能源汽车行业来说，CFW 技术的意义不仅是 “一款更好的电机”，更是 “电驱系统降本增效的新路径”—— 在电动车 “价格战” 愈演愈烈的今天，CFW 能帮助车企在 “提升性能” 的同时 “降低成本”，这正是行业最需要的技术。

这项技术的发布，或许预示着 “CFW 时代” 的到来。我们也期待看到更多车企采用这项技术，让消费者能用到 “更轻、更强、更安静、更便宜” 的电动车。

最后，如果你是新能源汽车技术从业者，或者对电驱技术感兴趣，欢迎在评论区留言讨论 —— 你觉得 CFW 技术还有哪些可以优化的地方？它会成为下一代电驱的主流吗？

以下是英文PPT原文:

全文完~