在新能源产业飞速发展的当下，电驱电机作为核心动力部件，其轻量化、高效化、可持续化成为行业研发的核心方向。而增材制造（3D 打印）技术的崛起，为电机技术的突破提供了全新的解决方案。来自比利时的 Drive13 公司，凭借三十余年电机研发的深厚积淀，将 3D 打印技术与铝基材料深度融合，重塑下一代电驱电机的设计与制造逻辑，实现了无铜、高功率密度、可持续电机的技术突破。今天，我们就来深度解析 Drive13 的核心技术与创新实践，看看增材制造如何为电驱电机产业带来全新变革。
深耕电机领域三十载，Drive13 的技术积淀与发展之路
Drive13 并非新晋创业公司，其技术根脉可追溯至 1995 年比利时根特大学的电机研发工作，背靠佛兰德斯地区的科研资源，团队拥有超过 30 年的电机研发经验，先后参与了多个工业研究项目，在电机设计、材料应用、制造工艺等方面积累了丰富的技术成果。
2020 年，Drive13 相关研发团队启动了多个 3D 打印电机的应用研究项目，正式将增材制造技术与电机研发结合；2023 年，团队成为独立实体，签订了知识产权协议，完成了技术成果的独立化布局；2025 年，Drive13 推出全新品牌标识，业务版图拓展至波兰，形成了比利时、波兰双基地的布局，同时推出了 AM48M 等核心产品，实现了从实验室研发到工业级落地的关键跨越。
从根特大学的科研团队到独立的科技企业，Drive13 始终聚焦电机技术的创新，而增材制造技术的融入，让这家深耕行业三十载的企业，成为了下一代电驱电机变革的引领者。
以可持续为核心 DNA，定义下一代电驱电机的研发方向
Drive13 的核心发展理念，始终围绕可持续材料展开，这也是其定义下一代电驱电机的关键：下一代电机必须实现更轻、更经济、更高效率，而可持续材料正是实现这一目标的核心支撑。
基于此，Drive13 确立了明确的企业使命：通过衔接前沿创新与工业级落地的鸿沟，加速向可持续、高功率密度、无铜化电机的转型。而这一使命的背后，藏着一个巧妙的品牌设计 —— 铝的原子序数为 13，这也是 Drive13 中 “13” 的由来，铝基材料成为了其技术体系的核心载体，从电机绕组、磁体（如铝镍钴磁体）到热管理部件（如冷却套），铝的应用贯穿了电机核心部件的设计与制造。
在 Drive13 的技术体系中，电机的核心部件研发均围绕可持续性展开：绕组采用铝基替代传统铜材，磁体选用铝镍钴等低稀土依赖的材料，热管理部件通过 3D 打印实现一体化设计，所有核心部件的研发都指向一个目标 —— 让电机摆脱对铜、钕等关键稀缺原材料的过度依赖，同时实现性能升级。
三大技术核心优势，构建 3D 打印电机的技术壁垒
Drive13 能凭借增材制造技术实现电机的创新突破，核心在于其打造了绿色制造、可持续材料、耐用解决方案三大技术体系，三者相辅相成，形成了难以复制的技术壁垒，也让 3D 打印铝基电机相比传统电机实现了全方位的性能超越。
绿色制造：3D 打印 + 铝基，解锁电机设计与制造的全新可能
绿色制造的核心是智能结合 3D 打印与铝材料，这一组合让电机的设计与制造摆脱了传统工装、模具的限制。相比传统电机的制造工艺，3D 打印铝基电机拥有更高的设计自由度，工程师可以根据电机的实际应用场景，对绕组、冷却通道等核心部件进行个性化的异形设计，无需考虑传统模具的加工限制；同时，铝材料本身具备更轻、更便宜的特性，搭配 3D 打印的无模制造工艺，不仅大幅降低了电机的制造成本，还让电机的可制造性大幅提升，交付周期也显著缩短。此外，3D 打印的一体化成型工艺还能优化电机的电磁性能，让铝基电机的性能不仅不逊色于铜基电机，甚至在高频场景下实现反超。
可持续材料：战略性使用稀缺材料，降低供应链风险
可持续材料的核心是摆脱对稀缺原材料的过度依赖，实现材料的高效利用与回收。Drive13 并非完全摒弃稀土、钕、铜等材料，而是选择性、战略性地使用：仅在电机核心性能关键部位少量应用，其余部位均用铝基等可回收、低成本的材料替代。这种材料应用逻辑，既保证了电机的顶级性能，又大幅降低了电机对稀缺原材料的依赖，不仅让材料成本降低，还减少了供应链受原材料价格波动、资源卡脖子的风险。同时，Drive13 选用的所有材料均具备可持续性与可回收性，符合全球碳中和的发展趋势，也让电机产品在全生命周期内实现了环境友好。
耐用解决方案：先成型后涂层，实现电机的长寿命与高功率密度
耐用解决方案的核心是创新的冷却与涂层工艺，Drive13 独创了先成型、后涂层的工艺逻辑：通过 3D 打印将电机部件加工至最终成型状态后，再进行绝缘、防腐等涂层处理，全程无需对部件进行折弯、工装等二次加工，从根源上避免了二次加工对部件结构和涂层的损伤。同时，Drive13 设计了先进的冷却解决方案，通过 3D 打印实现冷却通道与电机部件的一体化设计，让电机的散热效率大幅提升，进而支撑电机实现更高的功率密度。此外，无二次加工的工艺也让电机部件的结构更稳定，大幅提升了电机的耐久性与使用寿命。
绕组技术创新：铝基 3D 打印绕组，彻底解决传统铜绕组的痛点
绕组作为电机的核心部件，其设计与制造直接决定了电机的效率、损耗与重量，而传统铜绕组在高频场景下的诸多痛点，正是 Drive13 铝基 3D 打印绕组的创新切入点。Drive13 通过对绕组结构的精准优化，打造了成型轮廓绕组、高填充线圈、混合线圈三大核心绕组设计，让铝基绕组在性能上全面超越传统铜绕组。
传统铜绕组的致命痛点，成为技术创新的突破口
传统工装铜绕组在实际应用中存在诸多难以解决的问题：其一，工装模具成本高昂，且定制化难度大，无法适配个性化的电机设计需求；其二，在高频运行场景下，铜绕组会产生严重的涡流损耗，且损耗分布不均匀，大幅降低电机效率；其三，铜的密度大，让电机的整体重量居高不下，难以实现轻量化。尤其是在高频场景下，铜绕组的损耗会随频率提升急剧增加，这也是传统铜电机在高频高功率密度场景下的最大短板。
三款创新铝基绕组，实现损耗与重量的双重突破
针对传统铜绕组的痛点，Drive13 通过 3D 打印技术打造了三款创新铝基绕组，从结构设计上实现了损耗降低、重量减轻、性能提升：
成型轮廓绕组通过优化导体的外形结构，让绕组在高频场景下的损耗大幅降低，完美适配高频电机的应用需求；高填充线圈线圈可完美适配电机的梯形槽，槽填充率大幅提升，不仅让电机内部的空间利用更充分，还进一步降低了绕组损耗，同时提升了电机的热性能，让散热效率更高；混合线圈（半绞合铝线圈）这是 Drive13 的核心绕组设计，相比传统铜线圈，在 1kHz 的高频场景下，损耗降低 30%，同时实现70% 的重量减轻，一举解决了传统铜绕组损耗大、重量大的两大核心痛点。
此外，Drive13 还开发了针对绕组 3D 设计的链式工具，可支持发卡绕组等主流绕组类型的个性化设计，让铝基绕组的设计与制造更具灵活性，能适配不同场景、不同功率的电机研发需求。
为什么选择铝？高频场景下，铝基绕组的性能反超铜基
很多人会有疑问：铜的导电性能优于铝，为什么 Drive13 执意用铝替代铜做绕组？答案很简单：在高频电机场景下，铝的综合性能远超铜。
铜的导电性能虽在直流场景下更优，但在高频场景下，电流会产生集肤效应，铜的导电优势无法发挥，反而会因自身特性产生更大的交流损耗；而铝的交流损耗远低于铜，搭配 Drive13 的 3D 打印优化设计，铝基绕组在高频场景下的导电效率实现了对铜基绕组的反超。
除此之外，3D 打印铝基绕组还拥有六大核心优势：更高的设计自由度、零工装成本、温度分布更均匀、制造成本更低、电机重量更轻、运行效率更高。这些优势叠加，让 Drive13 的铝基 3D 打印电机在高频应用场景下，实现了市场领先的功率密度，成为高频高功率密度电机的最优解。
全部件协同创新：磁体、热管理、绝缘，打造一体化铝基电机
Drive13 的技术创新并非只聚焦绕组，而是围绕电机全部件展开协同创新，从磁体、热管理到电气绝缘，每一个核心环节都进行了针对性的技术突破，最终打造出一体化的铝基 3D 打印电机，实现了电机性能的全方位升级。
绿色磁体：并非越强越好，适配温度的磁体才是最优解
磁体的性能直接影响电机的动力输出，但 Drive13 的研发团队提出了全新的理念：强磁体并非在所有场景下都是最好的。比如传统的钕铁硼磁体，仅在室温下能保持优异的性能，一旦处于高温环境，其性能会急剧衰减；而铝镍钴磁体虽在室温下的性能不如钕铁硼，但在高温场景下能保持稳定的性能输出。
基于此，Drive13 在磁体研发中注重材料的权衡与适配，团队研究了超过 80 种磁体等级，根据电机的实际应用场景（如室温、高温、高频）选择对应的磁体材料，战略性地使用稀土元素，既保证了磁体的性能与场景匹配，又降低了对稀土的依赖，实现了磁体的绿色化与可持续化。
热管理：一体化冷却设计，实现 “两倍电流，一半重量”
热管理是提升电机功率密度的关键，电机的散热效率越高，能承载的电流密度就越大，功率密度也随之提升。Drive13 通过 3D 打印技术，打造了被动换热器 + 直接冷却通道的一体化热管理方案，冷却通道与电机绕组、定子等核心部件通过 3D 打印实现一体化成型，让散热更直接、更高效。
这一热管理方案带来了惊人的效果：电机能承载两倍于传统电机的电流，同时电机整体重量减轻一半；其中 3D 打印空心线圈的电流密度更是达到了50-75A/mm²，远超传统电机的线圈电流密度，大幅提升了电机的功率密度，让电机在更小巧的体积下，实现更强的动力输出。
电气绝缘：先成型后涂层，攻克行业绝缘难题
电气绝缘是电机安全、稳定运行的基础，而传统工装线圈的绝缘工艺存在两大核心痛点：一是商用绝缘材料的热性能有限，无法适配高频高温电机的应用场景；二是线圈折弯、工装等二次加工会让绝缘层产生张力，极易导致绝缘层破损，影响电机的绝缘性能。
针对这些痛点，Drive13 延续了 “先成型、后涂层” 的工艺逻辑，打造了全新的绝缘解决方案：在 3D 打印完成的最终裸线圈上直接施加绝缘涂层，全程无需对线圈进行折弯、工装等二次加工，从根源上避免了绝缘层的损伤。这一绝缘方案拥有诸多优势：
耐温性能优异，可承受260℃的高温，适配高频高温的电机应用场景；绝缘性能出色，无局部放电现象，边缘覆盖性极佳；涂层厚度可灵活控制，在25μm-200μm之间精准调节，适配不同场景的绝缘需求；耐化学性强，且制造成本更低，具备工业级落地的可行性。
在耐久性测试中，Drive13 的 3D 打印铝线圈在20kHz 高频、70ns 上升时间的极端条件下，仍未观察到局部放电现象，证明其绝缘层的耐久性与稳定性远超传统工装线圈，大幅延长了电机的使用寿命。
两大工业级案例验证，3D 打印铝基电机的实战表现惊艳
再好的技术，最终都需要通过实际应用来验证，Drive13 将其 3D 打印铝基电机技术应用于赛车电机和高空线圈两大高要求场景，凭借惊艳的实战表现，证明了技术的工业级落地能力，也为技术的规模化应用奠定了基础。
案例一：赛车电机 —— 高填充率 + 轻量化，适配极致竞速需求
赛车领域对电机的要求极为严苛，需要电机具备高功率密度、轻量化、高可靠性的特点，Drive13 为赛车打造了永磁同步电机（PMSM），核心技术是将 3D 打印铝基绕组集成到闭口槽定子中，全程无需对绕组进行成型、折弯等二次加工。
这一设计带来了显著的性能提升：电机的槽填充率超过 80%，内部空间利用达到极致，大幅提升了电机效率；定子重量减轻超过 35%，实现了电机的轻量化，完美适配赛车的竞速需求；同时，无二次加工的工艺让电机的结构更稳定，在赛车的高频、高负荷运行场景下，可靠性大幅提升。该技术不仅适用于赛车领域，还能延伸至航空航天等同样对电机高要求的场景。
案例二：高空线圈 —— 高绝缘 + 低损耗，攻克高空极端环境难题
高空设备对电机的绝缘性能和高频损耗性能提出了特殊要求：在 30000 英尺的高空，空气的击穿电压相比海平面降低 30-40%，电机的绝缘层极易被击穿，同时高空设备的电机多在高频场景下运行，对损耗控制的要求极高。
Drive13 为高空场景设计了轴向磁通电机，采用铝外壳、3D 打印永磁体和 3D 打印定子线圈的一体化设计，冷却通道内置实现向内散热，从结构上提升电机的散热与绝缘性能。针对高空的绝缘难题，Drive13 优化了绝缘材料，让线圈的局部放电活动大幅减少、起始电压显著提升，打造了无空隙的绕组结构，实现了高抗局部放电能力，彻底解决了高空空气击穿电压低的问题；同时，3D 打印铝基线圈在高频场景下的功率损耗大幅降低，对比 YASA 线圈、传统铜线圈，Drive13 的定制化 3D 打印铝线圈在 0-2000Hz 的全频率段，功率损耗均处于最低水平，完美适配高空设备的高频运行需求。
从传统到卓越，增材制造开启电驱电机的可持续新时代
从传统的铜基工装电机，到 Drive13 的铝基 3D 打印电机，电驱电机的发展正在迎来一场颠覆性的变革。Drive13 凭借三十余年的电机研发积淀，将增材制造技术与铝基材料深度融合，不仅解决了传统电机对稀缺原材料依赖、高频损耗大、轻量化难等核心痛点，还实现了电机的可持续化、高功率密度、长寿命化，为下一代电驱电机的发展指明了方向。
Drive13 的技术创新，不仅是材料与工艺的创新，更是电机设计理念的创新：电机的研发不再局限于制造工艺的限制，而是以场景需求为核心，通过 3D 打印的高设计自由度，实现个性化、定制化的电机设计；同时，可持续化成为电机研发的核心准则，在碳中和的全球趋势下，摆脱对稀缺原材料的依赖，实现材料的回收与高效利用，将成为电驱电机产业的发展主流。
未来，随着增材制造技术的不断成熟，以及铝基材料应用的不断优化，Drive13 的 3D 打印铝基电机技术将在新能源汽车、航空航天、赛车、高空设备、工业自动化等更多领域实现规模化应用，而这场由增材制造引发的电机变革，也将推动整个电驱产业向更可持续、更高效、更轻量化的方向发展。
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