銅價飆升創歷史新高，招工還越來越難！看安可遠磁芯如何通過突破自動化繞線難題，實現磁環電感的降本增效？

銅價新高 磁性元件企業成本壓力陡增

近期銅價又為磁性元件企業成本再添了一把火。

5月份銅價持續飆升，刷新了銅價歷史高點，一度達到8.6萬元/每噸，讓磁性元件等供應商成本壓力陡增。惠州市安可遠磁性器件有限公司(下稱“安可遠”)總經理王理平提到，電感廠向使用終端提價又提不上去，向下游銅線廠壓價又不可能。所以，銅價上漲導致很多電感企業廠不敢接單生產了或是少接單，按照此前的訂單價格交付，做一個虧一個。

手工繞制效率低 傳統電感生產難跟時代潮流

除了材料價格上漲，磁環類電感產品手工繞制成本也越來越高。組合類的磁芯人工組裝及治具管控的成本也越來越高!目前除了新能源領域的扁線電感外，中小功率的磁環類電感產品均以手工繞線為主，這種生產方式存在著諸多缺點：一是生產效率低，以 2.0線徑、6mm2的線為例，兩條線并繞 60 圈，一個熟練繞線工人每小時約可繞制60-100顆，尤其訂單規模大時產能無法保障;二是采用鉤針繞線，繞制過程中可能把銅線鉤破，提高電感產品不良率，降低了產品一致性;三是手工繞制線圈分布不均勻，甚至重疊，導致電感產品的雜散電容分布不均勻，相對而言EMC測試更難通過;四是線材報廢率高，不同電感種類的線材，按照2023年的數據看加工費大致在7-10元/公斤，也是一筆不小的成本。

當然想要保證電感產能也不是不可能，只需要堆工人數量即可。但目前珠三角地區一個熟練的電感繞線工人成本已接近10000元，盲目堆工人數量也并非上策，且五險一金的代價也非常大。加上手工只能繞小顆電感產品，像6mm2以上線材手工繞制電感已非常困難了，這種生產方式也逐漸與時代脫節。

磁環電感為何成自動化“漏網之魚”

大功率的扁線電感、片式電感等均實現了自動化生產，為何偏偏漏了磁環類電感呢?王理平也向我們道出了其中的緣由。

第一是沒有針對磁環類電感磁芯自動化繞線的相關研究，目前市面上的傳統磁環其截面均是長方形的，線圈與磁芯貼合度不高，銅線用量會增加，漏磁增大，且繞制圈數少，實用性很低;第二是缺乏配套的自動化電感生產設備;第三是涉及到PCB板的布局，電源企業修改成熟方案的意愿較低。

傳統磁環的結構

傳統磁環繞制的電感產品，圖片來源：包圖網

那是否意味著磁環類電感將始終游離于自動化生產之外?

安可遠推出可自動化繞線的磁環與磁芯

為了解決這一行業痛點問題，安可遠與使用終端以及電感廠合作伙伴一起研討，一起試驗，一起從新電感產品的立項開始介入，歷時2年，研發出磁芯截面為純圓形系列電感產品：安可遠擁有自主知識產權，不會受制于人，如AYX與AKX系列電感磁芯，突破了磁環類電感磁芯自動化繞線系列難題。

AYX系電感磁芯產品圖

AYX系電感產品繞線成品示意圖

研發圓形截面磁環類電感磁芯破解自動化繞線難題。金屬磁粉芯壓制過程中，每平方厘米壓力高達18噸/cm2以上，做這種截面為純圓形的磁環與磁芯，模具是非常容易爆裂。安可遠與模具廠合作伙伴經過反復的實驗和驗證，最終找到了能夠承受足夠壓力的圓形模具材料來達到設計上的要求。從而完成小批到大批量的生產制造工藝管控。直接推動電感行業創新發展。

聯合設備企業共同實現磁環類電感自動化繞線。安可遠還聯合電感設備供應商，共同研發設計了實現自動化繞線的設備和配套治具，解決大平方的扁線銅線繞制困難與效率的問題，完美替代人工拉線，大線徑，繞線圈數多的磁環類電感產品自動化繞線難題，最大可繞制12mm2線材。安可遠的AKX系電感產品可以直接替代目前中功率(如充電樁20KW-60KW電源模塊)PFC電感。

傳統的組合磁芯圖示

做成成品電感圖示

通過專用的繞線機一圈一圈的折繞而成

安可遠公司將這種組合的磁芯進行了結構優化，做成了同樣Ae面積，成品尺寸，將上下蓋板與中柱的面積進行了重新設計，得到如下圖示結構的磁芯：

ACYC公司研發的全新AKX結構磁芯示意圖

ACYC AKX系例磁芯做成成品電感示意圖

通過大功率繞線機推繞成型，繞線速度比傳統折繞繞線提高4倍以上

電感生產效率提高4-6倍。采用自動化設備后，AYX系電感磁環每小時可繞制500-600 顆，生產效率相當于手工繞制的6倍左右。且更適合于圈數多，線徑大的電感產品，優勢更加明顯。AKX系電感產品，替代傳統的組合類磁芯優勢非常之明顯，以充電樁30-40KW為例，改用上述AKX系電感磁芯進行制做時，繞線速度快3倍左右，后段節省人工組合時間，治工具的投入，銅線用量相對也會減少!終端應用上體現散勢效果更明顯，電源效率更高!高品質，性價比更優。

隨著國內人工智能的高速發展，未來AI算力將大輻度的增加，這就會直接帶動服務器電源的增量，安可遠的AKX系電感產品也在這個領域也進行了前期的開發與探索，就終端廠測試情況來分析，650W-2000W的服務器電源PFC電感替代是沒有問題的，完全可以代替之前傳統的磁環類的PFC電感，且對比傳統的手工繞制的PFC電感在成本可下降10-20%左右，超大批量生產沒有壓力。AKX系電感產品除更好的產品一致性好外，自動化繞制的電感線圈分布更加均勻，雜散電容均勻度(PID指數)提高了1倍。能夠更好的通過EMC/EMI等測控。

傳統手工繞制的PFC電感實裝圖

AKX鐵硅鋁/鐵硅二代實測圖

AKX鐵鎳材質實測圖

無論外部環境如何變化，通過材料的降本始終是有限的，只有技術的突破和工藝的改進，才能更好地幫助電感企業實現降本增效，大家覺得這種自動化繞線方式能否成為磁環類電感的主流生產方式

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審核編輯 黃宇