如果電動汽車要變輕，發動機也必須減重。這就是為什么弗勞恩霍夫研究人員和合作伙伴開發出一種電動機冷卻概念，可以使用塑料作為外殼材料。
德國弗勞恩霍夫化學技術研究所正在與卡德國爾斯魯厄理工學院的電子技術研究所和汽車系統技術研究所合作開發Demil（簡稱：帶有整體輕質外殼的直冷式電動機）項目中的電動機冷卻概念，使用塑料作為外殼材料。研究人員表示，這可以提高驅動器的功率密度和效率。
該概念的特征在于定子和轉子的直接冷卻。“電動機由旋轉的轉子和固定的定子組成，用繞過定子的纏繞銅線，造成大部分電力損失。我們概念的真正創新在于定子，“德國弗勞恩霍夫化學技術研究所的科學家Robert Maertens博士說。
扁線代替圓線
為了避免發動機過熱，迄今為止，定子中的熱量通過金屬殼體散發到帶有冷水的冷卻套管。 研究小組用矩形扁線代替圓線，扁線可以更緊密地纏繞在定子上。 據研究人員稱，這樣一來，扁平線旁邊的相鄰冷卻通道會產生更多空間。“通過內部冷卻通道的優化可以消散熱量損失，不再需要通過金屬外殼輸送到外部冷卻夾套。在這個概念中不再需要冷卻夾套。此外，熱慣性較低，并且，發動機實現了更高的連續動力，還可以通過冷卻發動機中的熱損失的轉子來消散。“研究人員解釋了新動作原理的優勢。
由于熱量在產生的地方消散，項目合作伙伴可以采用塑料結構實現整個發動機和外殼，從而實現進一步的輕量化和成本優勢。“塑料重量輕，比鋁外殼更容易制造，即使復雜的幾何形狀也可以加工，因此可以取得明顯的減重和成本效益，”Maertens說。以前需要的金屬作為熱導體，現在可以用塑料代替， 塑料是一種不良導熱體。
項目合作伙伴采用了纖維增強熱固性塑料，其特點是耐高溫和高抗侵蝕性冷卻劑。與熱塑性塑料不同，纖維增強熱固性塑料在暴露于化學品中時不會膨脹。
電動機可以批量生產
塑料外殼通過自動注塑成型制造。原型制造的周期為4分鐘。定子本身用導熱環氧模塑料封裝在傳遞模塑過程中。研究團隊根據其設計和制造工藝設計了電動機，以便可以批量生產。
研究人員表示，定子結構已經完成，冷卻概念已通過實驗驗證。“我們向銅繞組注入了大量的熱量，預計這些熱量將用于實際運行，并表明已經能夠降低80％以上的預期功率損耗，包括剩余的20％。通過優化冷卻水的流量已經有了方法：目前正在設置轉子，以便我們可以很快在測試臺上操作發動機并在實際操作中驗證它，“Maertens總結了項目的狀態。
