第22回 后篇 电机线圈的极致匠艺：
“线圈绕制匠人”永滨佳喜

现在，以3D打印、AI技术为代表的技术升级备受瞩目。但是，汽车行业生产一线却依旧存在着一些依靠“老手艺”而运转的部门。

ToyotaTimes将聚焦这些用其自身精湛技艺支撑起汽车行业的“匠人”们，并开启一个直指日本制造业精髓的新特辑“支撑日本汽车制造业的匠人们”。

本期时报为致力于混合动力车（HEV）和纯电动车（BEV）的动力源——电机的线圈研发长达30年，隶属于动力传动系统制造基础技术部的永滨佳喜采访特辑后篇。

第22回 驱动加速研发的“线圈绕制匠人”永滨佳喜

丰田汽车 动力传动系统制造基础技术部 工长

从圆线到扁平线，紧追技术革新的浪潮

迈入21世纪，电机研发进入了全新阶段。一项雄心勃勃的目标被确立：电机在实现小型化的同时，既要追求更高的功率输出，还要达成成本的削减。

破局的关键在于一项新技术——采用扁平铜线替代传统的圆线，一种被称为“SC（段式导体）绕线技术”的工艺成为了制胜法宝。

传统圆线因截面为圆形，导致线圈之间存在间隙。这些间隙无法用于产生磁场，属于无效空间。其占积率（即铜材在线圈内的填充比率）仅为40%左右。

扁平线凭借其矩形截面，可实现紧密无隙的排布，占积率可提升至60%。这使得同等体积下能容纳更多铜线，进而生成更强的磁场。丰田在行业内率先将这种扁平线圈应用于混合动力电机。

然而，扁平铜线的加工方式从“缠绕”变为了“组装”。具体的工艺步骤是，将直线状的铜线通过模具冲压成型，并弯成U形，然后依次插入定子。

这一变革虽大幅提升了生产效率，但也促使永滨的职责重心发生了转移。他不再专注于手工绕线，而是将核心任务转向扁平铜线工艺的研发，具体包括冲压模具与夹具的制造，以及生产设备的调试。试制一线的新挑战，已然开启。

手工绕线时代积累的经验，在此刻再次发挥了作用。对于“何处易产生损伤”“如何成型才能避免对铜线造成应力”等关键问题，永滨的经验直觉，为扁平铜线工艺的研发奠定了基石。

2010年后，试制研发工作已彻底过渡至扁平铜线。尽管永滨依旧是试制研发团队的中流砥柱，但他亲手绕制线圈的机会已大幅减少。

也就是在这一时期，永滨开始担心技艺传承问题：这门历经数十年打磨的手绕线圈技艺，以后还用得上吗？又是否有必要传授给后辈？

然而，问题的答案以一种意想不到的方式不期而至。

时隔十年的手工绕线委托

2020年，永滨意外地接到了来自东富士研究所的委托：为感应电动机的开发制作手绕线圈。

感应电动机的结构不同于HEV上使用的永磁同步电机。其转子不使用磁铁，而是通过定子的旋转磁场在转子中感应出电流，再利用该电流产生的磁场进行旋转。由于不使用稀土，具有降低资源风险的优点。

在此感应电动机的试制研发过程中，永滨的手工绕制线圈技能被寄予厚望。于他而言，这项作业已有十年没有经手，然而当实际开始操作时，身体却依然记得。指尖的感觉、工具的使用方法、铜线的处理方式——三十年间积累的技能，并未消失。

手工绕线技能带来研发的灵活性

在感应电动机的研发过程中，他与设计人员进行了密切的沟通。设计人员的要求接踵而至：“想改变一下线圈匝数”“能否用这一台机器完成多种评估方案的尝试”“能否提前完成交付”等。

通常，扁平线圈需使用模具成型，因此有时在变更规格时需要重新制作模具。在研发初期，规格频繁变动的情况下，无论时间还是经费成本都耗费过大。

如果是手工绕线，就能灵活应对。永滨通过手工操作，边改变条件边制作样品，第二天就能完成新规格的线圈。

对于扁平线圈无法实现的紧急规格变更需求，手工绕线能立即完成。在研发初期反复试错的阶段，这种灵活性成为了加速研发的利器。

永滨制作的线圈被交给电机设计人员进行性能评估，大家一边查看数据，一边讨论下一次的改进方案，然后新的规格要求又会被送到永滨那里。通过重复这一循环，最优设计逐渐清晰。这种经验对于技能职员工来说，也代表着挑战与成长的机遇。

在扁平线圈时代中手工绕线技能的价值

向扁平线圈的转变，带来了电机性能和生产性的飞跃性提升。但与此同时，也在某种程度上限制了试制研发的灵活性。

通过感应电动机的研发经验，永滨再次切身感受到了手工绕线技能的价值。在着眼于扁平线圈量产的同时，在其初期阶段进行手绕的试制工作，这种混合方法使得高效研发成为可能。

正因为永滨同时理解手工绕线技能和扁平线圈技术，他才能担当起设计部门与制造部门之间的桥梁的角色。如何将在手工绕线作业中确定的条件落实到扁平线圈的量产中？在这一过程中，他的见解不可或缺，在他的努力下，才能顺利实现量产。

即使技术不断进步，手工绕线所积淀的基本原理却始终不变——不损伤绝缘涂层，整齐美观地排列，最大限度地发挥性能。这一本质，在任何工艺中都共通。

技能传承的举措

感应电动机的研发让永滨再次认识到技能传承的重要性。

于是，永滨开始着手于培养年轻技能人员。然而，手工绕线技能的传承并非易事。

在“边看边学”的文化中成长起来的永滨，自身也深切体会到用语言说明技能的困难。指尖的力道掌控、工具的角度、铜线扭绞的调整。这些都是只有匠人凭借独到的经验与技巧才能驾驭的领域。

即便如此，永滨仍不断进行尝试。首先，让年轻人旁观自己如何操作。然后让他们实际动手尝试。让年轻人不畏惧失败，反复练习。

永滨自己就是通过看前辈操作学习，并结合自己的思考改进工具，从而掌握了技能。如今，他正将这份经验传递给下一代。

匠人展望的未来

永滨如今已年过五十。距离退休还有十余年。在持续推动技能传承的同时，永滨自身的探索心从未改变，一如刚进公司时般。他一心只想制造出更优秀的电机。正是凭着这份执着，他三十年如一日地磨练技能。

电动化的浪潮，今后将进一步加速。随着BEV的普及，电机的需求将持续增长。在电机重要性日益凸显的当下，缠绕线圈技能的价值也正被重新评估。

在伊根渔村长大的少年，在编织网眼的文化中成长，最终成为在丰田卷绕铜线的匠人。从RAV4 EV到初代普锐斯，再到最新型电机。三十年间，经永滨试制过的线圈，不计其数。

从手工绕线到扁平线圈。即使技术改变，永滨所积淀的技能本质却始终如一。将设计者的构想化为现实，开辟量产的道路。在电动化加速的今天，这些试制一线匠人的技能，想必今后仍将持续发挥作用。