軸向磁通電機的技術創(chuàng)新和量產應用，或將有效解決電動汽車領域目前所面臨的一些突出難題，比如輕量化、扭矩密度和人們最為關心的續(xù)航里程等。在奔馳汽車剛剛發(fā)布的Vision One Eleven概念車，以及此前已經面世的法拉利SF90 Stradale、296GTB和邁凱倫Artura等各種高性能車型上，整車驅動系統(tǒng)搭載應用的都是軸向磁通電機，這種電機也被各大超豪華汽車品牌認為是“目前高性能車通往電動化之路的最佳解決方案”。

雖然徑向磁通電機讓整個汽車行業(yè)進入了電動化時代，但是軸向磁通電機在各個方面的表現(xiàn)都更好：它們不僅更輕、更小，而且還能提供更大的扭矩和更大的功率，這種突破性的電機能夠以更小、更輕的身軀創(chuàng)造出更強大的沖擊力，從而為汽車設計師們打開一個充滿可能性的全新世界。

徑向磁通電機的扭矩與轉子半徑的平方成正比，而軸向電機的扭矩與轉子半徑的立方成正比，所以可以產生更高的扭矩數(shù)字；在輸出功率相同的情況下，軸向磁通電機的體積比徑向磁通電機小50%、重量輕50%，比如奔馳Vision One-Eleven純電概念車所搭載的軸向磁通電機，重量僅為同等輸出功率普通電機的1/3 。

體積重量上的優(yōu)勢不僅大大減少了電機生產所需要的銅、鐵和永磁等材料的使用，而且可以讓軸向磁通電機布置在更加狹窄的地方，比如汽車輪轂的凹口，從而減少變速箱、傳動軸等零部件的參與，減少動能損失，因此驅動效率更高，扭矩補償作用也更為直接。

同時，由于軸向磁通電機非常緊湊和輕便，安裝它所需要的結構更少，這節(jié)省了更多的重量，而且它的轉速不會達到像傳統(tǒng)徑向磁通電機那樣高，因此可以沒有減速齒輪，從而進一步降低系統(tǒng)總重量，其他子系統(tǒng)也可以從重量減輕中受益，比如剎車和冷卻系統(tǒng)?？傮w而言，在效率和續(xù)航里程方面可以實現(xiàn)5-10%的提高。

奔馳軸向磁通驅動電機技術曝光

奔馳剛剛公布了新的概念跑車"Vision One Eleven"，這款車除了獨特的造型和設計之外，還配備了四臺驅動電機，每臺電機可輸出480馬力，整車擁有1920馬力的最大輸出。配備的YASA新一代軸流電機在2021年10月被奔馳收購，將在奔馳的柏林-馬林費爾德工廠生產，將成為性能細分市場下一個動力總成的核心。

目前99%的電動汽車都配備了徑向磁通電機，但YASA的軸向磁通電機是徑向磁通電機深度的1/3。由于元器件少，重量也是原來的1/3。更重要的是，這款緊湊型電機每臺可產生 480 馬力，比科尼賽克開發(fā)的同類型電動機多出145馬力。

YASA 創(chuàng)始人兼首席技術官 Tim Woolmer 表示，“在傳統(tǒng)的徑向磁通電機中，電流垂直于旋轉軸，而在軸向磁通電機中，電磁電流是高效的，因為它平行于電機的軸流動旋轉，與徑向磁通電機相比，它更強大、更耐用，能夠達到全新的性能水平?！?/span>

而這種軸向磁通電機的好處不僅僅是“重量和尺寸”，而且還增加了安裝自由度。以前必須安裝在車輛前后中央的電動機現(xiàn)在可以安裝在車輪內部，還可以用作制動器以有效地儲存動力，并且也可以用作制動鉗。由于不需要在車身側安裝電機，車廂和行李廂的空間更寬，車身本身的設計自由度也將得到提升。而這種軸向磁通電機的好處不僅僅是“重量和尺寸”，還有因此而增加的“安裝自由度高”。

如果想法再大膽一點，可以把汽油車的發(fā)動機、變速箱、排氣系統(tǒng)等拆下來，在每個輪子上裝上這個軸向磁通電機，在某處空的地方裝上電池和逆變器就可以快速制造出電動汽車，也可以使用汽油車平臺制造廉價的電動汽車。

當然，車輪的扭矩矢量控制也可以用更高效、更簡單的系統(tǒng)來完成。因為不需要安裝差速器和驅動軸，前后輪可移動的幅度更大，實現(xiàn)前所未有的汽車運動將成為可能。扭矩矢量一直是一種“制動內圈，相對增加外圈扭矩”的被動控制，但有了這種軸向磁通電機，將可以更自由地控制前后左右的驅動力，并且有可能實現(xiàn)完全不同的性能維度。

換句話說，這種軸向磁通電動機具有無限的潛力，可以做到汽油發(fā)動機車輛無法做到的事情，并可以實現(xiàn)傳統(tǒng)徑向磁通電動機無法實現(xiàn)的布局。不僅有機動性，而且內部空間和承載能力將大大提高。

電動汽車初創(chuàng)企業(yè)Infinitum推出Aircore Mobility motor3

電動汽車初創(chuàng)企業(yè)Infinitum推出了Aircore Mobility motor3，這是一種軸向磁通推進和牽引電機，旨在為乘用和商用電動汽車提供更可持續(xù)的動力，以及其它新興的電動平臺，如航空、船舶和建筑設備。根據(jù)Infinitum的說法，Aircore Mobility電機比具有同等額定扭矩的徑向磁通電機效率高10%，體積小50%，重量輕。軸向磁通電機設計通過使用獲得專利的PCB定子技術實現(xiàn)了這一點，該技術需要的銅減少66%，而不需要較重的鐵芯。

效率的提高和重量的減輕意味著電動汽車和其它電動平臺的續(xù)駛里程范圍更長，電池組更小、更便宜，充電時間更快。

軸向磁通電機技術

大多數(shù)電機是徑向磁通電機的一些變體，它使用鐵芯定子和繞組來產生旋轉磁場，從而在定子內移動轉子。鐵有助于集中和增加磁場強度，但它很重，給電機增加了很大的重量。在軸向磁通電機中，轉子盤位于定子旁邊，軸向磁力（平行于旋轉軸的力）在轉子中引起運動。軸向磁通電機通常具有較高的扭矩重量比，這使得它們非常適合電動汽車甚至航空等交通應用。