电子 发烧友网报道（文/梁浩斌）自去年11月梅赛德斯-飞驰在广州展现了一款搭载轴向磁通 电机 的概念车Vision One-Eleven以来，轴向磁通电机在汽车上的运行遭到了关注。轴向磁通电机其实开展期间曾经相当长，它不是第一次性在乘用车上运行，但随着电动汽车在近10年的高速开展，轴向磁通电机的体积、轻量化、高效率等长处使其越来越遭到注重。往年以来，多家海外外 厂商 投入更多资源开发乘用车轴向磁通电机，包含卧龙电驱、江特电机、大洋电机、小米汽车等都在启动研发。 轴向磁通电机是什么 轴向磁通电机的雏形就是法拉第在1831年发明的圆盘发电机，过后的结构是用一个可以转动的金属圆盘，置于蹄形磁铁的磁场中，当圆盘转动时，圆盘边缘和圆盘轴心之间就会发生 电流 ，成功将 机械 能转化为电能。相反，在圆盘上施加电流，电能可以转变为动能，就成为了轴向磁通电机。在结构上，轴向磁通电机和如今宽泛经常使用的径向磁通电机其实都是由定子和转子组成，区别在于，轴向磁通电机的转子和定子死心的直径相反，定子和转子是在轴上依次装配，像两个圆环用铁棒穿起来；而径向磁通电机则是转子被装置在定子外部，定子包裹着转子。所以从外观上，轴向磁通电机往往看起来像一个大盘，因此也被称为盘式电机，而目前经常出现的径向磁通电机就像圆柱体。轴向电机由于结构的长处，可以有多重构型，比如单定子单转子、单定子双转子、双定子单转子、多盘式组合等，应答不同运行场景的需求。不过在过去的近200年期间里，轴向磁通电机由于各种疑问没有成功大规模量产。最近的打破大略是来自2009年创立的YASA，YASA创立之初就专一于轴向磁通电机 产品 ，但是由于不可大规模量产，不时都是被用于实验性质的混合动力跑车中。为什么这么多年都不可规模量产？这里有几个关键要素，首先是散热。现有成熟的径向电机在冷却上关键是作用于绕组，而轴向电机除了绕组之外，定子齿承载着磁通门路，在运转时会缠上少量热量，散热成果无余或许会造成定子资料绝缘性能降低，影响电机牢靠性。相比径向电机，轴向电机的磁场散布也愈加复杂，容易发生磁场谐波，须要驳回不凡的设计和资料来成功磁场散布的平衡。同时，轴向电机对转子和定子之间的气隙平均性要求极高，对零部件制造精度、装配精度要求高，因此与径向电机相比制形老本也将会大大参与。前面提到轴向电机磁场散布复杂，因此控制战略和 算法 开发也是难点之一，牢靠性、安保性相比干流的径向电机还有待验证。成立于2009年的YASA，经过了十多年研发，只在柯尼塞格、捷豹、法拉利等局部产量极小的限量车型上有所运行。直到2021年，梅赛德斯-飞驰收买了YASA，才宣布将这一技术率先在飞驰AMG.EA纯电平台车型上量产搭载。那么既然技术有这么多难点，轴向电机当然也有很多长处，首先是体积小、轻量化，轴向长度仅为径向电机的一半左右，体积重量都要更小，同时物料老本或许也更低，在消费环节中铜、铁等资料的用量更低；在性能方面，在高扭矩密度和功率密度上，轴向电机相比同规格径向电机要高出30%左右；能耗方面，轴向电机效率相比径向电机更高，理论超越96%，在不同功率等级下能耗可以降低15%—20%左右。 产业链玩家 由于飞驰的入局，YASA成为目前世界轴向磁通电机最受关注的企业。依据YASA的引见，他们的轴向电机在重量24KG、体积5L的状况下，能够发生800牛·米的扭矩，扭矩密度到达同类型径向电机的4倍，且领有同类径向电机2-3倍的功率密度。 来自斯洛文尼亚的Emrax 公司 也在轴向电机上规划较早，目前其官方上展现了多款轴向电机产品，其中EMRAX 348最大峰值功率到达340kW，重量仅43—44kg。不过近几年，国际也有不少公司投入到轴向磁通电机的畛域，比如往年4月零跑汽车就和国际轴向磁通电机厂商盘毂动力签订了战略协作协定。盘毂动力据称是世界率先成功轴向磁通电机规模化量产运行的企业，从其官方披露的 信息 ，目前其轴向磁通电机产品曾经在多个商用车畛域大规模运行，包含纯电大巴、矿用卡车、电动重卡等。其中纯电巴士的轴向电机动力系统曾经累计开售5000套，在国际50余个市区批量经营，累计安保行驶里程超越2.5亿公里。目前盘毂动力有三大平台的轴向电机产品，包含小体积的电机，用于汽车紧缩机、园林机械、 无人机 等畛域；功率密度、效率更高的S单转子**驱动单元，用于商用车、液压、冷却风机等 工业 畛域；ICD双转子**驱动单元的轴向尺寸相比ICS更小，实用于车辆外部结构紧凑的乘用车驱动系统等畛域。国际另一家专一轴向电机的公司中豪电动，目前也曾经在一些商用畛域运行，比如在柴油增程器、混动系统、工程机械上装设施电机等。中豪电动目前的轴向电机功率关键集中在中小功率，比如目前官方上展现的60kW混动电机，效率最矮小于95%。 小结： 依据IndustryARC的预测，轴向磁通电机市场规模在2022年到2027年间的复合年均增长率将会到达10.8%，到2027年市场规模会到达8.7亿美元，其中汽车运行占比41%。在国务院印发的《 新动力 汽车产业开展规划（2021—2035年）》中，其中提到的一个指标是，到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里。轴向磁通电机高功率密度、高效率的长处，未来将会在一些上流车型上逐渐取代径向电机，但在此之前，还须要处置规模量产、牢靠性等疑问。
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