100年历史的轴向电机 竟是超跑的未来？

[爱卡汽车 深度感受 原创]

最近超跑圈流行一句话：法拉利和柯尼塞格的电动化，全靠奔驰了。

事实上，此话绝非车迷简单的调侃。早在2021年7月，奔驰就正式官宣了全资收购英国YASA公司的消息。而这家在大多数人看来名不见经传的小公司，却是法拉利SF90、柯尼塞格Regera 等超级跑车的轴向电机（又名轮毂电机、轮边电机）的零部件供应商。

轴向电机为何能成为作为众多超跑和高性能车的选择？下面的一组数据就是最好的回答。

甚至在2030年品牌全面完成电动化转型后，以轴向电机为核心的电驱系统将彻底取代该品牌高性能车的内燃机及插混动力系统。

相比于传统的径向电驱系统，高度集成的结构也更适合当下纯电平台模块化设计思路。

此后一个多世纪的发展历程中，致力于研发轴向电机技术的车企和机构亦不在少数。21世纪初，三菱和奔驰先后推出过搭载轴向电机动力系统的Lancer EVO和SLS AMG，但在完成了实验数据采集的任务后，试验车和相关技术就被封存了。

时至今日，除了法拉利SF90、柯尼塞格Regera等极少数超级跑车，轴向电机最广泛地应用恐怕就是电动自行车了。

轴向电机的前世今生

由此不免令人好奇，既然轴向电机优点众多，为什么没有随着电动化时代的到来而蓬勃发展呢？

针对高温，目前世界范围内的解决方案分为物理降温和改进电机结构两种思路。前者通过在制动系统中布置隔热材料以及在电机中增加液冷装置以降低工作温度。

更激进的厂商则试图通过改进电机结构，彻底摆脱对于永磁材料的依赖，从根本上解决“退磁”的困扰。

另一个困扰工程师们的难题是车辆安装轴向电机后激增的“簧下质量”。

这还是基于轻量化设计的结果，由于需要安装散热所需的水道并承载冷却液，舍弗勒等厂商的轴向电机总成自重甚至超过了50kg。

簧下质量的增加会导致悬挂应对高频颠簸或重心转移时响应变慢，对于整车的操控、高速行驶的稳定性和制动惯性都带来了巨大的挑战。从实际测试表现看，通过增加空气弹簧、自适应减振器等部件可以在一定程度上缓解增重对操控的不利影响，但这无疑会带来成本的增加。

在Protean公司为首的另一些轴向电机供应商看来，簧下质量的增加并不会使车辆操控性恶化。

另外，由于车轮内的轴向电机更容易收到灰尘、雨水的侵袭，因此在保证轻量化、易于散热的基础上，轴向电机对于封装技术提出了更高的要求。目前， Fraunhofer ICT等研究机构开始考虑用塑料、轻质铝合金等材质制造轴向电机外壳，以满足密封需求并降低重量。

编辑总结：

当下，随着全球车企电动化转型迈入快车道，电机技术正在史无前例的飞速发展，比如近年来出现的开关磁阻电机和无磁轭轴向永磁电机。在很多业内人士看来，轴向电机与目前主流的永磁同步电机绝非垂直换代的关系，前者未来更多的还是在高性能车及大型商用车辆中应用。事实上，更多的电机种类的出现只会让新能源汽车在更多的细分市场替代传统燃油车。毕竟，即使在内燃机时代，单一技术也无法满足市场的全部需求，电动时代亦然。

为何轴向电机至今仍不能普及

比亚迪申请用于轴向电机的转子组件和轴向电机专利，结构简单便于加工与装配，且占用空间小

金融界2024年5月7日消息，据国家知识产权局公告，比亚迪股份有限公司申请一项名为"用于轴向电机的转子组件和轴向电机"，公开号CN117997003A，申请日期为2022年10月。

专利摘要显示，本发明公开了一种用于轴向电机的转子组件和轴向电机，用于轴向电机的转子组件包括：转子盘，转子盘上设有贯穿转子盘的安装孔，安装孔包括位于转子盘的轴向方向两侧且相互连通的第一开口和第二开口，第一开口和第二开口在垂直于转子盘轴线的平面内的投影至少部分不重叠；以及多个磁钢片，多个磁钢片沿转子盘的径向方向层叠设置且插设于安装孔内。根据本发明的用于轴向电机的转子组件，能够确保对磁钢片固定可靠，且结构简单，便于加工与装配，占用空间小。

本文源自金融界

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