轴向磁通电机原理和典型产品

2026-07-3120 页

报告概述

本报告围绕轴向磁通电机展开，系统梳理了其工作原理、结构特点、技术优势以及典型产品与应用场景。报告从盘式永磁同步电机的基本原理出发，说明其磁路结构、设计方法与有限元仿真流程，并重点比较了轴向磁通电机与传统径向磁通电机在体积、重量、扭矩密度和效率等方面的差异。在此基础上，报告介绍了YASA、Infinitum、盘毂动力、杭州中豪等企业推出的轴向磁通电机产品及其在电动汽车、增程器、轻卡等领域的应用案例。对于关注驱动电机技术演进、新能源汽车核心零部件创新以及高性能电驱动解决方案的读者，本报告能够提供较为系统的技术参考和应用视角。

报告的核心结论

轴向磁通电机在体积、重量和扭矩密度上显著优于传统径向磁通电机。

报告指出，在输出功率相同的情况下，轴向磁通电机体积比径向磁通电机小50%、重量轻50%，奔驰Vision One-Eleven概念车搭载的轴向磁通电机重量仅为同等输出功率普通电机的1/3。由于扭矩与转子半径的立方成正比，轴向电机能够产生更高的扭矩，同时体积更小、更轻，为电动汽车的轻量化和高性能化提供了新的技术路径。

轴向磁通电机可有效提升电动汽车的续航里程和驱动效率。

报告认为，轴向磁通电机因为紧凑轻便，安装所需结构更少，可能减少变速箱、传动轴等零部件，降低动能损失，从而使驱动效率更高。报告中提到，总体而言在效率和续航里程方面可以实现5-10%的提高。此外，轴向磁通电机还可布置在轮毂内，减少传统传动部件，进一步提高系统效率。

轴向磁通电机正在成为高性能汽车电动化的重要解决方案。

报告列举了奔驰Vision One Eleven、法拉利SF90 Stradale、296GTB和迈凯伦Artura等车型，指出这些超豪华品牌均采用轴向磁通电机作为驱动系统。报告援引行业观点认为，轴向磁通电机被认为是“目前高性能车通往电动化之路的最佳解决方案”，其小体积、高功率密度和安装灵活性为整车设计带来新的可能。

盘式永磁同步电机设计需借助磁路分环法和有限元仿真综合优化。

报告指出，由于轴向磁通结构导致气隙磁密等参数沿径向变化，盘式永磁同步电机的电磁计算多采用磁路分环法，先获得初步数据，再通过有限元仿真软件进行3D分析，调整设计参数优化电机性能。报告以一台6kW轮毂电机为例，详细展示了主要尺寸、气隙长度、定子槽型、永磁体参数等设计过程和仿真验证结果。

报告回答的关键问题

轴向磁通电机和径向磁通电机有什么区别？

简单来说，径向磁通电机的磁通沿径向传导，轴向磁通电机的磁通沿轴向传导。报告指出，在输出功率相同的情况下，轴向磁通电机体积比径向磁通电机小50%、重量轻50%，扭矩与转子半径立方成正比，因此能提供更高扭矩。同时，轴向磁通电机更紧凑，可减少传动部件，提高驱动效率，也更适合布置在轮毂等狭窄空间。

轴向磁通电机为什么能提高电动汽车续航？

报告认为，轴向磁通电机体积小、重量轻，安装所需结构更少，可以减少变速箱、传动轴等零部件，降低动能损失，使驱动效率更高。此外，轴向磁通电机效率高、重量轻，意味着电动汽车续驶里程更长，电池组可以更小、更便宜，充电时间更快。综合来看，在效率和续航里程方面可以实现5-10%的提高。

哪些车型使用了轴向磁通电机？

报告提到，奔驰Vision One Eleven概念车、法拉利SF90 Stradale、296GTB和迈凯伦Artura等高性能车型均搭载了轴向磁通电机。其中奔驰Vision One Eleven配备四台YASA轴向电机，每台可输出480马力，整车最大输出达1920马力。这些车型表明轴向磁通电机已被超豪华汽车品牌视为高性能车电动化的关键方案。

轴向磁通电机的典型产品有哪些？

报告介绍了多款典型产品：YASA新一代轴向电机（被奔驰收购，用于Vision One Eleven等车型）、Infinitum的Aircore Mobility电机（采用PCB定子技术，体积小50%、铜减少66%）、盘毂动力ICD150K轴向磁通电机（重24kg，峰值功率150kW），以及杭州中豪的轴向磁通增程器发电机产品。这些产品展示了轴向磁通电机在乘用车、轻卡增程器等领域的具体应用。