行业历史

一个多世纪以来，线圈绕组、变压器、电机和电动出行领域构成了全球电气化的核心支柱——而今，这些领域的变革正以前所未有的速度加速推进。本页面将带您探索推动行业发展的关键里程碑、突破性成果与工程成就，以及将定义未来方向的创新技术。

作为全球规模最大的线圈绕组与电气制造展会，CWIEME柏林展正处于这一进步浪潮的核心，连接整个价值链，赋能推动能源系统未来发展的行业社群。

1975–1989

材料突破与现代驱动装置的诞生

非晶金属铁芯问世（Metglas/Allied Signal公司），有效降低了变压器空载损耗，由此开启了迈向高效配电变压器的漫长征程。
稀土磁铁取得重大突破：钕铁硼（NdFeB）磁铁被发明并实现商业化（通用汽车/住友），由此催生出紧凑而强劲的电机及无数种驱动装置。
IGBT于1980年代问世，融合了MOSFET的栅极易控性与双极性晶体管的电流处理能力，为可靠的变频电机驱动器（VFD）铺平了道路。
绝缘系统：1980年代，芳纶纸（如诺梅克斯）因其更高的耐热等级和安全性，被广泛应用于干式变压器和电动机中。

早期非晶铁芯、稀土磁体和变频驱动器重塑了变压器和电动机的设计。

纳米晶铁芯及工厂与公用事业领域的早期变频驱动器应用

1990–1999

纳米晶铁芯与工业变频器的应用

电动机制造：1992年，《美国能源政策法案》（EPAct）首次为新型工业电动机制定了国家最低能效标准。
纳米晶软磁材料（如FINEMET®）从实验室走向工业应用，用于高频变压器、扼流圈和电磁干扰（EMI）部件——带来低损耗和温度稳定性。
变频器在工厂中的应用日益广泛，提升了工艺控制水平和能源利用效率；"变频专用"电机设计开始与标准效率电机产生差异。
电动出行与汽车驱动系统：丰田推出普锐斯——首款量产混合动力汽车，证明了混合动力驱动系统的可行性，并由此引发全球研发浪潮。

2000–2009

效率成为主流

电力公司和原始设备制造商正逐步采用高效变压器作为行业标准；非晶合金铁芯配电单元因其全天候低损耗运行特性而日益受到青睐。
锂离子电池里程碑：特斯拉Roadster（2008年）与日产Leaf（2010年）分别成为首款搭载锂离子电池的实用电动汽车和量产电动汽车。
抗冠状病毒磁线技术日趋成熟，可承受PWM驱动器产生的陡峭dv/dt及局部放电应力。
法规框架加速推进（欧盟生态设计基础工作始于2009年640/2009号法规；后被新规取代），为电机领域的国际能效等级体系奠定全球性语言基础。

高效变压器与早期锂离子电动汽车将能效推至前沿。

标准化IE课程与电动汽车的兴起重塑了电机和驱动系统的设计。

2010–2019

IE类、EV和“逆变化”

全球电机能效协调：IEC 60034-30-1 (2014) 正式确立IE1至IE4能效等级，并扩大适用范围（例如8极电机）。
氮化镓（GaN）宽禁带材料的应用：GaN功率器件可实现更高的开关频率和功率密度，使设计人员能够制造更小、更轻的车载充电器（OBC）、DC-DC转换器以及大功率快充设备。
电动汽车需求加速了紧凑型大功率牵引电机和电力电子设备的研发进程。到2010年代中期，电动汽车销量进入持续增长阶段。
欧盟法规548/2014规定了电力与配电变压器的强制性最低能效等级（第一阶段2015年；第二阶段2021年），推动了非晶合金铁芯及更优绝缘/散热设计的应用。

2020–2025

发夹式定子、碳化硅逆变器和更严格的标准

发夹式/扁平线定子成为众多电动轴的首选（更高槽填充率，更优热路径）；连续发夹式结构与分段式定子设计日益普及。
自动化与可追溯性：全发夹线（激光剥带/焊接、端部弯曲成型、100%在线检测）及工业4.0数据采集技术全面渗透电机车间。
碳化硅MOSFET牵引逆变器开始取代硅基IGBT，支持更高电池电压（例如800V）并显著提升传动系统效率。
电动汽车增长已成为行业需求的主要驱动力（2024年全球销量创纪录且市场份额超过20%，国际能源署预测2025年将再创新高）。
法规趋严：
欧盟：《2019/1781生态设计指令》自2021/2023年起逐步提高电机与驱动装置能效标准。
美国：能源部最终规则（2024年）提升配电变压器能效，同时放宽部分钢材要求并延长合规期限。

发夹式定子、碳化硅逆变器和现代化生产线定义了当今时代。

工厂里究竟发生了什么变化？

线圈与绕组：从随机/飞线式到针式，现采用发夹线/扁线并配备机器人插入、激光除漆、扭转/扩口及自动化钎焊/焊接工艺——另含连续发夹线变体。
磁性线：具备更优的热等级，在保持相同介电强度的前提下采用更薄的薄膜，并采用抗电晕结构以满足逆变器工况需求。
铁芯与钢材：GOES仍为基础材料；非晶材料主导超低损耗配电变压器领域；纳米晶材料广泛应用于高频扼流圈/变压器及电磁干扰抑制器。
电力电子技术：从模拟IGBT变频器到碳化硅基高速逆变器，磁性元件体积不断缩小，绝缘应力分布持续变化。
数字化：基于机器学习的绕线质量监测及跨生产线全程可追溯性。

聚焦几个关键转变

钕铁硼磁铁（1984年）→ 紧凑型高扭矩电机；在相同输出功率下减少铜/铁用量。
非晶合金变压器铁芯（1970年代起）→在电网规模应用中实现空载损耗两位数百分比的削减。
IEC IE等级（2014年→）→一种全球通用标准（IE2/IE3/IE4，其中IE5为目标等级），重塑了采购与OEM厂商的产品路线图。
发夹式定子（2010年代起）→ 提升电动汽车牵引系统的槽填充率与热性能；现已成为主流。
碳化硅牵引逆变器（2020年代）→ 800 V架构及系统级效率与密度提升。

新兴与未来（2025–2030）

连续发夹式与铝导体技术探索成本/重量优势（积极研究中；欧洲已出现早期原型/线路）。
在电力电子领域，纳米晶体技术持续创新，致力于开发紧凑型低损耗磁芯；活性材料研发工作仍在推进。
更严格的生态设计和用电端能效法规将持续推动变压器和电动机的能效曲线不断提升。

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为何造访？

在柏林国际线圈、变压器、电机及电子设备展览会上，建立有价值的合作伙伴关系，采购创新组件和材料，始终站在线圈绕组、变压器、电动机及电动出行技术发展的最前沿。

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1990–1999

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2010–2019