奔驰最近的概念车破纪录，但实际上轴向磁通电机也并不都是完美的，很大程度上依托于强
奔驰最近的概念车破纪录，但实际上轴向磁通电机也并不都是完美的，很大程度上依托于强大且不计成本的散热，目前这套概念车的散热系统很难移植到量产车上，这对奔驰是一个挑战，还是那句老话，别一个新技术出来之后就无脑吹，车圈媒体历来如此，蜂拥而至，且不知所云。大家应该先搞清楚，人们为啥要开发轴向磁通电机？往大了说，这是人类不断探寻更强动力的一个追求，往小了说，总有一些车在设计时，需要在有限空间内做出更大的功率，这就是我们常说的体积功率密度和重量功率密度，并且以后者为主要考核对象。电机冲片，传统径向磁通的电机有个最大的困难，就是永磁体它无法做到紧贴表面，当然贴在表面的这种电机也有啊，叫表贴式电机，但这种电机无法做到高转，可以忽略不计，现如今只要讲究功率讲扭矩讲转速的电机，叠片必须要考虑高转速防止解体这样的问题，所以会反复设计这个磁桥，就是永磁体它距离定子会非常的远，而轴向磁通因为磁感线沿着轴向，定转子可以扁平化处理，让磁通路径更短，铜损和铁损都会更低，不用特别高的转速也可以相对容易获得功率输出。这也是开发轴向磁通电机的初衷，老王之前讲到过柯尼赛格的暗物质电机，包括这回的YASA的盘式电机，它们的绕组生成的磁感线，都是平行于电机轴线的，定子线圈绕线方向导致它的磁感线和电机轴线平行，而此前我们讲过的多数电机都应该叫做非盘式的径向磁通电机，主要利用的是转子冲片上嵌入的永磁体沿电机半径方向扩散出来的磁感线，去和定子的旋转磁场进行配合，这样布局的优点就是效率高，散热好，缺点就是轴向尺寸长而且特别重，用在纯电上面还好，混动上就不太利于内燃机协同布局，而把这种电机做成盘式的形状，既可以获得高功率，又可以变得又轻又紧凑。明白了这个之后，你会发现奔驰破纪录，其实并不是随便一个轴向磁通电机都可以的，因为轻量化的挑战还有一个关键点，就是笨重的轭铁部分能否被去掉，所以你还要明白在具体设计上，轴向磁通盘式电机根据磁轭的有无，还可以分成了两大派别。这又是一层细分，二者都由类似的轴向线圈组成，但右侧这个底部有一个类似托盘的铁家伙，另一个则没有，无磁轭就是下图左边这样的，每个线圈独立，它们之间不用下面的铁盘子作为磁轭连一起，也可以生成旋转磁场去驱动转子。轭是啥意思？轭的英文叫做Yoke，这是少数中英文意义一致的词汇，都指的是套在牛马脖子上的横木，代表一种驾驭牲口的农具。在电机中，磁轭的作用正如牛轭一样，引导磁通的路径。本质它是提供了一个低磁阻通道，让磁场能高效闭合，防止磁场漏磁和无序扩散，和把无序变为有序的、驾驭牲畜的农具有高度的关联耦合性。像YASA这个名字就是按这个核心技术起的，全称YokelessAndSegmentedArmature无轭分段定子。Yokeless无磁轭是因，SegmentedArmature分段定子为果，因果相交，进而得名。目前YASA公司作为奔驰控股的独立供应商，和柯尼赛格暗物质电机在行业内都是顶流。在电机中，空气的磁阻大于铁，磁感线如同水往低处流的道理一样，会往磁阻小的地方去聚集，轭铁本身不产生磁场，但可以通过自身导磁性，让磁通尽可能在体内闭合，像引导牲畜那样将磁场引导到想要的地方去优化电机性能。但缺点也随之而来，就是这么大一个铁盘子里充满磁感线，磁场旋转起来得是什么效果？自然会带来铁耗发热。这个时候人们发现，可以取消最下面的大铁盘，通过空气或者其他非磁性材料将每个磁体隔开，做成相互独立的，形成一种新的电机，就叫做无磁轭电机，这一点和YASA一致。但独立之后我们的收益是什么？这是需要讲清楚的，无磁轭设计虽然减少了铁损，但磁通路径受限，电机的整体磁通密度其实不如带有轭铁的电机那么高。这个世界就是这样，有很多取舍。另外，再说一个产业上的展望吧，轴向磁通电机会成为亮点，但恐怕不会成为主流，产业动向来看，自从2020年YASA出名之后，欧洲的Helix、比利时的Magnax、英国的Equipmake，都在轴向磁通电机领域探索，强调各自的冷却方案与自动化路径。有的尝试非稀土磁体，有的追求模块化拼装，以减少成本。美国也有初创公司提出更大直径的轮毂电机，直接把轴向机放在车轮里。中国目前更多还是以径向机为主流，但不排除未来在摩托车、超级跑车、航电市场上出现本土的轴向机玩家。老王的观点一直都是说这个技术的未来，总是与产业周期相伴。短期看，轴向机是奔驰、法拉利们的舞台，是破纪录、做图腾的工具。中期看，它可能成为少数中高端车企的选项，带来差异化的性能体验。长期看，如果制造成本和供应链挑战得到解决，它才可能真正普及。总之，我们不要忘了，新技术做更好的落地才是更有价值的，目前看来，径向机的生命力依旧顽强。毕竟，汽车不是单纯追求性能的机器，它还要讲究可靠、成本、维修与量产。你说对么？车评精选汽车评价懂车老王
