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量产路之尚远,为何巨头仍重注轴向磁通电机?

近几年,梅赛德斯-奔驰收购英国电机公司YASA 等自主研发的轴向磁通电机实现量产应用、博格华纳宣布在该领域的强势布局,一系列行业动态都指向同一技术方向:轴向磁通电机。

由于该项技术面临着明显的量产挑战,这其中包括成本控制、工艺复杂性和供应链不成熟等问题。

但为何,全球顶尖车企与供应商仍在持续投入资源呢?

下面,小编拆解几部分详细剖析。


第一部分:技术特性

轴向磁通电机与传统径向磁通电机在结构设计上存在根本差异。传统径向磁通电机的磁场沿半径方向分布,而轴向磁通电机的磁场平行于旋转轴方向,形成独特的盘式结构。

※性能方面:轴向磁通电机的结构在功率密度和扭矩密度中能够在相同体积下提供更强的输出能力,或在同等输出要求下减少整体尺寸。

※效率方面:由于优化了磁路设计减少了铁损,使得高能效的工作区间更宽,特别是在部分负载工况下仍能保持良好表现。

※轻量化方面:紧凑的结构有助于降低整体重量。

  轴向磁通电机与径向磁通电机2

在实际的应用中,这些特性具有明确价值。对于高端电动汽车,提高功率密度和效率有助于平衡性能与续航;对于电动垂直起降飞行器,推重比是关键的技术指标;对于高性能跑车和工业机器人,响应速度和功率输出直接影响性能表现。

这些结构设计带来的另一优势是空间布局的灵活性。扁平外形使得电机可以更灵活地集成到车辆或设备中。这种特性为驱动桥的紧凑设计提供了可能,也让轮边电机或轮毂电机的应用更加可行,进而可能影响未来的整车布局设计。

 

第二部分:量产面临的挑战

也正因技术优势凸显,但轴向磁通电机的规模化生产仍面临多方面的挑战,主要可分为技术层面与生产工艺上。

技术层面的问题主要集中在三个方面。

1)散热设计方面:紧凑的结构使得热量管理更加复杂,特别是在持续高功率输出的工况下,散热效率直接影响性能稳定。

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2)制造一致性方面:需要确保大规模生产中磁路的均匀性和一致性,这对制造精度提出了更高需求。

3)动力学特性:高速旋转时的转子稳定性和振动控制需要专门设计。

生产工艺方面如磁钢的精密装配需新的工艺方法,传统径向磁通电机的装配技术难以直接复用。绕组制造也相对复杂,三维结构的绕组需要专门的成型技术和生产设备。

 

第三部分:战略分析

面对轴向磁通电机的挑战,行业部分领先企业仍有选择投入资源,这也基于多层次的战略考量。如技术布局是首要考量、产品差异化是另一重要因素、产业链建设更是涉及更深层的战略考虑。

这些战略考量共同指向一个明确的商业化路径,这些路径在不同阶段呈现不同特点。

近期阶段,技术将首先在高端领域得到应用,如顶级跑车、豪华电动车和特殊工业领域将成首批应用场景。这一阶段的主要目标是验证技术可靠性,建立市场认知

中期阶段,随着生产工艺的改进和供应链的完善,制造成本将逐渐下降。技术将开始向更多的高性能电动车型扩展,成为区分产品等级的技术特征之一。

  轴向磁通电机

长期来看,技术的普及程度将取决于多方面因素。材料科学的进步、生产工艺的创新以及整个行业对效率的追求强度,都会影响这项技术的发展轨迹。同时,其他相关技术的发展,如电池技术和电控系统的进步,也可能改变电驱动系统的整体需求。

那合利士作为电机智能装备研发与生产的企业,轴向磁通电机的商业进程,我们会如何做?

技术研发储备:已组建专业的研发团队,针对轴向磁通电机的生产难点进行技术攻关,特别是在精密装配和绕组成型等关键工艺环节。

设备开发规划:基于对技术趋势的判断,开发适用于轴向磁通电机以及轮毂电机的生产专用设备,包括高精度的装配设备等。

人才培养体系:建立跨学科的技术培训体系,培养同时掌握机械工程和自动化控制知识的复合型人才,为行业输送专业技术力量。


结语

轴向磁通电机的产业化之路虽面临挑战,但技术的独特优势决定了其长期价值。行业巨头的持续投入,不仅是对一项具体技术的押注,更是对未来产业格局的战略布局。

对于合利士而言,这既是挑战也是机遇。挑战在于需要攻克全新的技术难题,开发全新的生产设备;机遇在于能够在新兴技术产业化的早期阶段建立竞争优势,成为产业链上的关键一环。

我们相信,通过行业内各方的共同努力,轴向磁通电机技术将逐步走向成熟,为电动化时代提供更高能效、更紧凑的自动化解决方案。而在这个过程中,合利士将一如既往地致力于为汽车电机制造行业提供先进的智能装备和技术支持,与合作伙伴共同推动技术进步和产业发展。

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