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軸向磁通電機(jī),要進(jìn)入大眾市場了?

Hobby觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友 ? 作者:梁浩斌 ? 2025-04-30 01:06 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)4月16日,嵐圖汽車在L3級(jí)智能架構(gòu)技術(shù)發(fā)布會(huì)上公開的一款軸向磁通電機(jī),嵐圖表示這是中國乘用車領(lǐng)域首個(gè)軸向磁通電機(jī),單電機(jī)峰值扭矩680Nm,重量僅28kg,體積9.9L,效率高達(dá)97.5%。

而在2025上海國際車展上,也出現(xiàn)了非常多軸向磁通電機(jī)的身影,各家Tier1展示出應(yīng)用于乘用車的軸向磁通電機(jī)產(chǎn)品。軸向磁通電機(jī)真的要進(jìn)入大眾市場了?

軸向磁通電機(jī)有什么優(yōu)勢?

軸向磁通電機(jī)的雛形就是法拉第在1831年發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī),當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)是用一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓盤,置于蹄形磁鐵的磁場中,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓盤邊緣和圓盤軸心之間就會(huì)產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。相反,在圓盤上施加電流,電能可以轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,就成為了軸向磁通電機(jī)。

在結(jié)構(gòu)上,軸向磁通電機(jī)和現(xiàn)在廣泛使用的徑向磁通電機(jī)其實(shí)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成,區(qū)別在于,軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子鐵心的直徑相同,定子和轉(zhuǎn)子是在軸上依次裝配,像兩個(gè)圓環(huán)用鐵棒穿起來;而徑向磁通電機(jī)則是轉(zhuǎn)子被安裝在定子內(nèi)部,定子包裹著轉(zhuǎn)子。

所以從外觀上,軸向磁通電機(jī)往往看起來像一個(gè)大盤,因此也被稱為盤式電機(jī),而目前常見的徑向磁通電機(jī)就像圓柱體。

軸向電機(jī)由于結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,可以有多重構(gòu)型,比如單定子單轉(zhuǎn)子、單定子雙轉(zhuǎn)子、雙定子單轉(zhuǎn)子、多盤式組合等,應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用場景的需求。

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來源:嵐圖


所以我們看到,嵐圖此前展示的一個(gè)雙電機(jī)總成,融合了兩個(gè)軸向磁通電機(jī),并集成了減速器,但體積與單個(gè)大功率徑向電機(jī)已經(jīng)相差無幾,體積優(yōu)勢巨大。

相比現(xiàn)在主流的徑向電機(jī),軸向電機(jī)的優(yōu)勢可以總結(jié)為:體積小、輕量化、物料成本更低;高扭矩密度和功率密度相比同規(guī)格軸向點(diǎn)擊高30%以上;能耗方面,軸向電機(jī)效率相比徑向電機(jī)更高,通常超過96%,在不同功率等級(jí)下能耗可以降低15%—20%左右。

上海車展,軸向磁通電機(jī)爆發(fā)?

實(shí)際上,軸向磁通電機(jī)目前也有不少的應(yīng)用,比如大扭矩的特點(diǎn),令軸向磁通電機(jī)在很多商用車,比如電動(dòng)卡車、電動(dòng)巴士等使用。另外,一些跑車公司也看中軸向磁通電機(jī)功率密度高的特點(diǎn),將其用在hyper car上。

像法拉利的SF90、蘭博基尼Temeraio、科尼賽格Gemera等混動(dòng)超跑都已經(jīng)用上了軸向磁通電機(jī)。

而在最近的上海車展上,有不少Tier1展出了軸向磁通電機(jī)產(chǎn)品,并且更多地面向乘用車。

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來源:盤轂動(dòng)力


盤轂動(dòng)力過去一直向商用車供應(yīng)軸向磁通電機(jī),而在本次上海車展,盤轂動(dòng)力發(fā)布了兩款超高轉(zhuǎn)速的軸向磁通電機(jī)新品ICD306K和ICD280K,進(jìn)一步刷新了新能源車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效能極限,全新定義下一代出行圖景。

其中,ICD306K的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到18000rpm,峰值功率306kW,峰值轉(zhuǎn)矩470N·m,電機(jī)有效功率密度大于21kW/kg,有效轉(zhuǎn)矩密度大于32.5N·m/kg;ICD280K的峰值轉(zhuǎn)速15000rpm,峰值功率280kW,但其軸向尺寸僅有175.5mm,自重僅為38.5kg,為車企提供更具靈活性的空間布局方案。

在車展現(xiàn)場,盤轂還展示了以ICD280K驅(qū)動(dòng)電機(jī)為核心的雙電機(jī)分布式驅(qū)動(dòng)總成PDS560DM,相對(duì)于市面上同類產(chǎn)品普遍達(dá)到700-800mm的軸向尺寸,PDS560DM的軸向尺寸不到500mm,峰值功率560kW,在有限的布置空間內(nèi)能夠?yàn)檐囕v提供更加強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出方案,展示出了非常明顯的差異化優(yōu)勢。

舍弗勒也展出了一款緊湊型高性能軸向磁通電機(jī),峰值功率250kW,峰值扭矩480N·m,重量僅33kg。據(jù)介紹,該電機(jī)采用電子直接油冷,散熱效率優(yōu)異,同時(shí)使用高效率空冷無軛轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)了外徑306mm、長度93mm尺寸下的高功率密度和出色的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

車企方面,奇瑞也展出了一套增程技術(shù)系統(tǒng)——鯤鵬黃金增程CEM。在這套系統(tǒng)中采用了軸向磁通油冷電機(jī)作為發(fā)電機(jī),配合奇瑞自研的鯤鵬天恒發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效率的增程發(fā)電。

寧德時(shí)代在上海車展上展示的新一代磐石底盤,搭載了軸向磁通分布式電驅(qū)AMDS ,據(jù)稱峰值功率達(dá)到500kW,峰值扭矩高達(dá)6200N·m。

小結(jié):

相比傳統(tǒng)徑向電機(jī),軸向磁通電機(jī)在體積、重量、成本及能效上優(yōu)勢顯著,功率密度提升超30%,能耗降低15%-20%,且支持多構(gòu)型設(shè)計(jì),適配不同需求。當(dāng)前,該技術(shù)已應(yīng)用于商用車及超跑車型上,而隨著車企加速布局,其在乘用車領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程有望加速,成為新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)升級(jí)的重要方向。未來,軸向磁通電機(jī)或通過高集成化、輕量化方案推動(dòng)電動(dòng)化與智能化的深度整合。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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