随着全球对环境保护和能源可持续发展的重视，新能源汽车的市场需求逐渐增加，驱动电机作为新能源汽车的核心部件，装机量也在不断提升。据产业在线数据显示，2024年前三季度中国新能源汽车驱动电机累计装机量达到988.4万台，同比增长38.2%，其中三季度同比增长39.3%，规模比上年增长了113.9万台。
作为新能源汽车的动力核心，驱动电机要在实现驱动车辆行进任务的同时，还应在汽车刹车或滑行时保持发电，具有能量回收的功能。
由于新能源汽车结构紧凑、速度、续航要求大等特点，驱动电机设计的基本要求包括：宽调速范围、高密度轻量化、高效率、能量回收、高可靠性与安全性、成本能够持续降低。而为了延长驱动电机的使用寿命，通常会使用经过特殊的工艺处理以提高其电气绝缘性能的绝缘纸用以保护。
近年来，经过技术的创新，绝缘纸的性能与制造工艺得到了相应的迭代与发展。
01
兼具绝缘性与机械强度，为材料、设备的稳定运行提供有力保障
绝缘纸是电绝缘用纸的总称，是一种在电工领域广泛使用的绝缘材料，主要用于各种电气设备中起到绝缘和保护作用。其通常由纤维素材料制成，如木材、纸板或牛皮纸，并经过特殊的工艺处理以提高其电气绝缘性能。除了具有良好的绝缘性能和机械强度外，其还具备耐高温、耐油、耐化学腐蚀等特性。此外，绝缘纸可以根据不同的需求进行加工，制成各种形状和规格，以适应不同的应用场景。
目前，绝缘纸因其优异的综合性能，绝缘纸已被广泛应用于电力、电子、通信、航空航天等多个领域。如在电力变压器中，其可作为油浸式变压器的固体绝缘材料，用于绕组的隔板和屏障，以及包裹在载流导体上；在高压电缆中，其被用作电缆的绝缘层，保护电缆内部的导体，防止电流外泄；在电机中，其被用作槽绝缘、相绝缘、端部层压板等，提高电机的绝缘性能和机械稳定性。
此前，3M曾发布由无机物通过特殊的加工工艺制成的柔性绝缘材料——3M FRB （Fire Retardant Board）系列阻燃绝缘片。
该系列产品具有以下几个特性：其一，该产品通过了UL 94最高级别 5VA的阻燃认证，阻燃性高于UL 94 V-0。灼热丝起燃温度（GWIT）990°C；其二，是一种无机无卤材料，点着时没有毒性或腐蚀性气体产生，更安全；其三，具有低吸湿率和收缩率，在高温、高湿条件下仍能保持较好的尺寸稳定性；其四，其属于柔性卷材或偏材，易于分切、模切和成型；其五，该产品表面光滑，易于粘结。
该系列产品被用作LED灯具芯片与塑料外壳之间阻燃保护并提高光输出；家用电器控制面板及电气元器件的绝缘保护，增强产品阻燃性能及抗电弧能力等。此外，由于其在热失控中可以吸收压力的特性，近年来在新能源汽车电池包的热失控防护中展现独特优势，作为一种特殊的方案被广泛采用。
随着技术的发展，绝缘纸的种类也变得愈发多样。其中，铝陶瓷纸凭借良好的绝缘性能和耐高温特性，广泛应用于高温电绝缘材料、汽车、电器等领域。
近日，有研究采用泡沫成形技术制备了高孔隙率、均匀性好的铝陶瓷纸，并将其作为增强材料应用于铝硅气凝胶复合材料中。研究发现，泡沫成形过程中，气泡与铝陶瓷纤维之间的氢键作用有效地分散了纤维，并通过调节挤压脱水脱泡过程，实现了对铝陶瓷纸结构的精确控制。最终制备的铝硅气凝胶复合材料具有优异的机械性能和隔热性能，为气凝胶复合材料的制备和应用提供了新的技术支持。
02
实现国内驱动电机定子生产零突破，绝缘纸发泡成型技术被应用于替换传统材料
在新能源扁线电机制造工艺中，滴漆环节是一个阻碍电机产能的瓶颈。滴漆，这一看似简单的工艺步骤，却因其设备占地大、工序时间长、气味大等问题，成为了电机生产节拍中的“绊脚石”。
面对滴漆工艺的种种弊端，业界一直在寻求创新解决方案。随着发泡绝缘纸的出现，丰田第五代puris车型便成功采用了发泡绝缘纸取代滴漆工艺，为新能源扁线电机制造提供了新思路。
发泡绝缘纸是一种在绝缘纸外层加上发泡胶的新型材料。在定子前道工序结束后，只需对发泡绝缘纸进行加热处理，即可实现绝缘与固定的双重功能。这一创新材料不仅简化了工艺流程，还大大缩短了生产时间。此外，发泡绝缘纸还具有良好的绝缘性能和散热能力，能够满足电机在高效率、高可靠性方面的需求。
不仅如此，随着新能源汽车产业的蓬勃发展，800V电气架构的兴起，对驱动电机的性能和安全性提出了更高的要求。对此，豪森近日成功研发出新的定子绝缘技术——绝缘纸发泡成型技术，在驱动电机定子的生产上实现了国内零的突破。
据了解，绝缘纸发泡成型技术在对定子绝缘处理过程中，只需要将定子加热至特定温度，即可实现对定子绕组的绝缘和固化。在油冷趋势下，该技术的应用便于实现深度油冷，可有效预防滴漆过程中绝缘漆堵塞油路的问题。
值得注意的是，绝缘纸发泡成型技术的优势不仅体现在生产效率和产品质量上，还体现在其环保和节能的特性上。
相较于常规方案，绝缘纸发泡成型技术能显著缩短绝缘加热时间该技术在绝缘纸自发泡过程中即可实现定子绕组固定，可减少甚至完全省去滴漆工艺，不仅能大幅提高定子生产节拍，还可以减少滴漆设备数量，缩小占地面积，并降低一次性设备投入。同时，该技术杜绝了油冷方案中滴漆工艺堵塞定子轭部或槽间油路的风险。此外，该技术还具有高结构强度和粘结性能，为800V电气架构下PEEK线不易挂漆的漆皮材质提供了更优的固化方案。
03
多个领域的关键基础材料之一，新型绝缘纸在应用方面极具潜力
近年来，由于政策支持及下游相关行业的持续增长，电气绝缘纸行业规模持续增长。根据QYR（恒州博智）的统计及预测，2023年全球电气绝缘纸市场销售额达到了11.92亿美元，预计2030年将达到16.78亿美元，年复合增长率（CAGR）为4.72%（2024-2030）。地区层面来看，中国市场在过去几年变化较快，2023年市场规模为2.12亿美元，约占全球的17.81%，预计2030年将达到3.6亿美元，届时全球占比将达到21.45%。
而随着新能源汽车、风力发电、光伏发电、5G 通信等新兴应用领域的出现，绝缘纸的市场需求将逐步扩大。并且伴随新兴应用领域的增加以及传统应用领域的拓展，发泡绝缘纸市场需求将持续增加，市场发展前景广阔。
特别是电力工业和电气设备技术的日益成熟，对绝缘材料的性能要求愈来愈高。发泡绝缘纸因其优异的介电强度和热稳定性，在该领域中的应用得到迅速扩张。在新能源领域，如风电、光伏发电和新能源汽车中，发泡绝缘纸的需求量也正在快速增长。
随着发泡绝缘纸市场的竞争日趋激烈，国内外企业都在加大技术研发和创新力度，以提高产品的核心竞争力。在国际市场中，美国、欧洲和日本等地的企业凭借先进的生产技术和品牌影响力，占据了绝缘纸市场的主导地位。
随着技术的扩散和市场开放，发展中国家的企业也在逐步提升自身的竞争力，参与国际竞争。此外，全球环保意识的提升也对绝缘材料行业产生了深远影响，企业在开发新材料时，越来越注重环保性能的提升。而发泡绝缘纸的环保特性，如无卤素、低烟无毒等，使其成为越来越受欢迎的选择。
未来，随着全球电力基础设施的扩展和新能源产业的快速发展，发泡绝缘纸行业将迎来更加广阔的发展空间。同时，科技的不断进步，引领发泡绝缘纸的新技术、新产品将不断涌现，使其应用领域将得到进一步扩展。
总之，发泡绝缘纸市场具有较大增长潜力，但企业仍需注意在抓住市场机遇的同时，关注行业动态，加大技术创新，以应对未来的市场挑战。