熱門關(guān)鍵詞: 新能源汽車電機組裝線 電機生產(chǎn)線
2021年,梅賽德斯-奔馳以數(shù)億歐元全資收購英國電機公司YASA,將其軸向磁通電機技術(shù)納入 AMG.EA純電平臺;幾乎同時,比利時初創(chuàng)企業(yè)Magnax宣稱其軸向磁通電機功率密度達15kW/kg,是傳統(tǒng)電機的 3倍以上。
在國內(nèi),盤轂動力、智元新能等企業(yè)紛紛亮出“超薄高扭”電機樣機,瞄準新能源車與機器人市場。
一時間,“軸向磁通電機”成為眾多企業(yè)與工程師眼中的香餑餑,稱其為“下一代電驅(qū)核心”。
但現(xiàn)實卻略顯冷靜:截至目前,量產(chǎn)電動車中仍難覓軸向磁通電機的身影。特斯拉、比亞迪、蔚來等主流廠商依然依賴成熟的徑向永磁同步電機。
于是,一個關(guān)鍵問題浮現(xiàn):軸向磁通電機,究竟是曇花一現(xiàn)的技術(shù)泡沫,還是一場靜水深流的產(chǎn)業(yè)革命?
什么是軸向磁通電機?為何突然“火”了?
傳統(tǒng)電機(如工業(yè)感應電機、新能源車驅(qū)動電機)多為徑向磁通結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的磁力線從轉(zhuǎn)子中心沿半徑方向穿過氣隙到達定子,形如“同心圓”。而軸向磁通電機的磁力線則平行于旋轉(zhuǎn)軸,定子與轉(zhuǎn)子像兩個面對面的圓盤,“夾”著磁場工作。
這一結(jié)構(gòu)變化雖小,卻帶來了三項顯著優(yōu)勢,如更高的扭矩密度、更扁平的外形、材料利用率高等。
但這些優(yōu)勢也帶來了制造難度高、散熱難、成本高等工程挑戰(zhàn),限制了其規(guī)?;涞亍?/span>
那為何軸向磁通電機難以落地卻又支持“產(chǎn)業(yè)革命”?
※性能契合未來移動能源的核心需求
在電動車追求“每一度電都珍貴”的時代,輕量化+高能效=續(xù)航提升。軸向磁通電機在 100kW級別可比同功率徑向電機減重30%,這對高端車型極具吸引力。
而在更為前沿領(lǐng)域——如電動垂直起降飛行器(eVTOL)、人形機器人關(guān)節(jié)、分布式輪轂驅(qū)動——空間極度受限,傳統(tǒng)電機根本“塞不進去”。軸向磁通的扁平結(jié)構(gòu),成了唯一可行解。
※全球頭部玩家重注押注
·YASA:已被奔馳整合進高性能純電平臺;
·Magnax:與多家航空動力公司合作開發(fā)飛行汽車電機;
·Turntide:聚焦工業(yè)節(jié)能,用軸向磁通電機替代低效感應電機;
這些并非概念展示,而是具備臺架測試、客戶驗證甚至小批量交付的工程進展。
“曇花一現(xiàn)”的現(xiàn)實挑戰(zhàn)
(1)制造復雜度仍是軸向磁通電機的“攔路虎”
軸向磁通電機對氣隙均勻性要求高(通常需控制在±0.05mm內(nèi))。盤式結(jié)構(gòu)在高速旋轉(zhuǎn)下易發(fā)熱變形,導致氣隙失衡。裝配需專用工裝,難以兼容現(xiàn)有電機產(chǎn)線?!馕吨陆ɑ蚋脑飚a(chǎn)線,投資成本高。
(2)散熱問題仍是“瓶頸”
盡管部分涉及已集成油冷通道,但電機中心區(qū)域遠離冷卻通道,持續(xù)高負載下溫升快。對于需要長時間爬坡或高速巡航的乘用車,可靠性仍待驗證。
(3)成本與產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟
目前,一臺高性能軸向磁通電機成本約為同級徑向電機的2-3倍。而下游車企在激烈的價格戰(zhàn)中,很難為“未來潛力”支付溢價。此外,軸承、密封件、控制系統(tǒng)等配套生態(tài)幾乎空白。
(4)應用場景仍屬“小眾”
主流電動車平臺講究平臺化、通用性、維修便利性,而軸向磁通電機定制化強、維修復雜。除去性能優(yōu)勢壓倒一切(如超跑),否則替換動力不足。
軸向磁通電機 不是“取代”,而是“分層演進”
真正的技術(shù)革命很少是“一刀切”式的替代。如永磁同步電機并未消滅感應電機,碳化硅也沒有讓硅基IGBT消失。
而軸向磁通電機的未來,更可能是:
短期——高性能市場扎根(如電動超跑、賽車、eVTOL原型機、特種機器人);
中期——若成本將至1.5倍以內(nèi),有望進入中高端電動車后驅(qū)/輪轂系統(tǒng);
長期——與徑向、橫向甚至混合磁通電機共存,形成“按場景選型”的多元生態(tài);
其真正價值,不在于“打敗”現(xiàn)有方案,而在于拓展了電驅(qū)系統(tǒng)的可能性邊界,讓以前“做不到”的應用成可能。
最后的話。
軸向磁通電機或許永遠不會成為“家用電風扇里的標配”,但它正悄悄改變高端移動能源的底層邏輯。
它并非曇花一現(xiàn)的炫技,而是一場緩慢但堅定的結(jié)構(gòu)性演進。
正如一位電機工程師所說:“我們不是在造更好的馬車,而是在造第一輛汽車——哪怕它現(xiàn)在還跑不快?!?/span>
作為專注于電機智能制造與電機自動化生產(chǎn)線解決方案的提供商,合利士將持續(xù)關(guān)注軸向磁通電機等新興拓撲的技術(shù)落地進程,致力于為下一代電驅(qū)系統(tǒng)的工程化與規(guī)?;峁└呔?、高可靠性的裝配與測試裝備支持。