轴向磁通电机介绍

基于磁通路径方向进行分类，分为轴向磁通电机和径向磁通电机，轴向电机的磁通沿轴向流动，径向沿径向流动，随着新能源汽车和可再生能源的发展，轴向电机因空间利用率和效率优势，被称为电驱技术的未来，逐渐成为机器人、关节电机及高端电动车等高附加值领域的替代方案。

轴向磁通电机以高功率密度、轻量化为核心优势，但需解决散热和成本问题。

径向磁通电机工艺成熟、成本低，但体积大、功率密度受限 。

轴向磁通电机（Axial Flux Motor）

磁通路径平行于电机轴的电机拓扑结构，定子和转子呈平面排列，磁通沿轴向通过，其技术原理和结构设计与传统径向磁通电机有显著差异。

特点 ：

• 结构紧凑 ：扁平化设计，轴向尺寸短，重量轻，功率密度高（外径与扭矩相关）。
• 高扭矩密度 ：转子直径更大，在相同力作用下可获得更高转矩输出（转矩=力×半径）。
• 高效能 ：磁通路径短（一维），效率通常超过96%，可媲美或优于传统径向电机 。
• 散热挑战 ：散热路径长，需优化设计（如复合材料转子、主动冷却系统）。
• 成本较高 ：工艺复杂（如碳纤维转子、精密装配），量产难度较大。

应用场景 ：

• 电动汽车 ：分布式电驱动系统（底盘空间优化）、增程式发电机 。
• 风力发电 ：直驱式风机（高扭矩密度、轻量化需求）。
• 工业设备 ：高功率密度与轻量化场景（如无人机、机器人关节）。

结构：

电机呈盘状结构，定子和转子平行排列，轴向尺寸较小，气隙为平面型，磁通沿轴向贯穿整个磁路，减少了磁通损耗，部分设计采用高强度复合材料隔离磁路，以降低涡流损耗并增强机械强度，典型拓扑包括单定子单转子、双定子单转子、单定子双转子及多盘式结构。

径向磁通电机（Radial Flux Motor）

磁通路径沿径向通过定子和转子的传统电机结构，定子包裹转子，呈圆柱形，其有效磁场方向垂直于电机的旋转轴，通过径向磁场的相互作用实现电能与机械能的转换。

特点 ：

• 结构成熟 ：圆柱形设计，轴向长度较长，技术积累深厚，工艺标准化 。
• 功率密度较低 ：扭矩与外径×叠高相关，体积较大，空间利用率低 。
• 散热性能好 ：磁通路径短，热管理相对简单，适合连续高负载运行 。
• 成本较低 ：量产工艺成熟（如叠片铁芯、绕线工艺），性价比高 。
• 扭矩特性 ：扭矩随转速变化较明显，需配合减速器使用 。

应用场景 ：

• 工业电机 ：通用机械驱动（如泵、风机、压缩机）。
• 传统电动汽车 ：早期电动车驱动系统（如特斯拉Model S）。
• 家用电器 ：洗衣机、空调等低噪音、低成本场景。

结构

电机呈圆柱状，定子环绕转子，气隙为圆环形，磁通路径较长且需经过定子和转子的铁芯闭合。这种结构工艺成熟，易于批量生产，电机的定转子设计相对简单，绕组布局规则，适合标准化制造，且维护成本较低。

█ 轴向磁通电机谁在做？

目前国内外主要的轴向磁通电机供应商如下：

01#

YASA

YASA自2009年成立以来，一直专注于轴向磁通电机的优化与生产，并致力于扩大其在运输领域的应用。经过十多年的不懈努力，YASA在轴向磁通电机技术领域建立了强大的知识产权组合，仅在中国就申请了100多项相关专利，位居专利申请前列。

YASA的旗舰产品——YASA 750和YASA P400，以其无磁轭、分段电枢和直接油冷却等独特设计，在牵引、发电、液压交换等多个领域展现出卓越的性能。此外，YASA还成功研发了新型轮毂轴向磁通电机，并已应用于梅赛德斯-奔驰的Vision One-Eleven车型，未来有望在AMG电动汽车市场中发挥关键作用。

02#

Magnax

Magnax专注于无磁轴向磁通电机的设计与优化，自2015年以来，持续推动电力驱动技术的创新。公司业务分为Traxy和Axyal两大部门，分别服务于地面车辆和航空航天推进系统。

Traxy轴向磁通电机系列：专为地面车辆打造，强调功率密度、效率和可靠性的平衡，适用于电动汽车、公共汽车等。

Axyal轴向磁通电机系列：针对航空航天应用设计，满足高功率密度和严苛的重量、尺寸要求。

Magnax在轴向磁通电机方面的技术优势包括：矩形截面线材提高铜填充率、取向钢降低铁芯损耗、多种冷却解决方案以及层压散热器等。其代表产品AXF225轴向磁通电机，仅重13kg却能提供220kW的峰值功率，展示了无磁设计在高功率密度和轻量化方面的显著优势。

03#

Evolito

Evolito专注于为航空航天工业供应先进的轴向磁通电机，这些电机以小巧的体积、轻便的重量，以及在适宜推进速度下展现出的更高扭矩和功率密度而著称。

Evolito提供了D250/D500/D1500三种不同型号的轴向磁通电机以满足不同需求：

▶  D250型号：特征为低扭矩、高速度，特别适用于高速应用场景；▶  D500型号：拥有中等扭矩和中等速度，适用于需要平衡扭矩和速度的应用场合；▶  D1500型号：则以其高扭矩、低转速的特点，非常适合在低速时需要高扭矩的应用环境。

Evolito轴向磁通电机的技术亮点包括：

▶  最小尺寸与最轻重量：相较于同类产品，Evolito电机在尺寸和重量上均处于领先地位。

▶  无轭设计：采用无轭式设计，并结合分段式磁铁，有效减轻重量并提升性能。

▶  增强的安全性：电机运用1×3和真正的2×3相移设计，显著提高了安全性。▶  集成冗余与传感器：内置双通道冗余系统，并配备位置和温度传感器，确保在高安全性要求的环境中的稳定运行。▶  定制绕组：Evolito能够根据特定应用需求定制绕组，以进一步优化电机性能。

Evolito的轴向磁通电机在航空航天领域有着广泛的应用，包括但不限于：eVTOL（电动垂直起降飞机）、UAM（城市空中交通）、直升机、具有一个或多个旋翼的固定翼通用航空飞机。

04#

AVID Technology公司

AVID Technology公司现有EVO系列标准化轴向磁通电机产品。规格见表3。AVID宣称其产品比功率可达到10 kW/kg以上。

上图为 AVID Technology公司产品型谱。

05#

PANGOOD（盘毂动力）

以轴向电机为核心，盘毂动力集成了优化的减速箱、控制器等相关零部件，其电驱解决方案已广泛应用于新能源汽车、公交车、货车、电动摩托车和工程机械等领域。截至2023年年初，盘毂动力已经累计申请了1178项各类专利，使其在轴向磁通电机领域达到了全球一流水平。

目前，盘毂动力累计申报各类专利达1178件，在全球轴向磁通电机领域遥遥领先。（盘毂专利申请情况）

盘毂动力的轴向电机产品可分为PCB、ICS、ICD和9TFA四个主要板块，涵盖了不同领域中63W到600KW的动力需求。与同类竞争产品相比，盘毂动力的车用驱动电机功率密度达到了8.17kW/kg，超过了美国能源部在电机发展规划中设定的2025年标准。同时，其扭矩密度也超过了中国工信部在《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中设定的2035年商用车驱动电机标准，使盘毂动力的产品性能达到了国际领先水平。

盘毂动力公司专注于深耕轮边和轮毂电机解决方案，并推广轴向电机在乘用车市场的应用。在最近参展的展会上，盘毂动力展示了ICS120K、ICD150K和PDS100K等轴向电机及其电驱动解决方案，充分展现了公司在乘用车领域的技术整合能力，包括中央集成方案和新型乘用车电驱动轮毂方案。其中，ICS120K电机作为一种成熟的轮边电机驱动方案，在公交车领域已经得到广泛应用（超过8000套）。成功应用于地铁巴士等领域的轮边电机案例展示了盘毂电机在商用车领域的领先水平。

06#

Magelec（磁雷革）

Magelec Propulsion 是一家完整的动力总成制造商，是美国齿轮制造商 Omni Gear 的产物。2014 年，Omni 通过其动力传输产品参与了多个电动汽车计划十年后，实现了业务多元化，这导致创建了一个专门专注于电气化的独立实体并成立了 Magelec。

Magelec 核心产品是轴向磁通永磁同步电机，并基于 IGBT 和 SiC MOSFET 的电机控制单元和齿轮传动装置，能够为汽车 OEM 提供完整的驱动解决方案，可以覆盖纯电动汽车和插电式混合动力汽车等各种应用。

07#

SEMOTOR（小象电动）

SEMOTOR专注于高能磁电机技术的开发，提供驱动解决方案。其主要产品包括SEmotor1K（用于小型四足仿生机器人）和SEmotor6K（用于大型仿生机器人和关节电机系统）。

这些电机具有高达10kW/kg的功率密度、20Nm/kg的扭矩密度以及不低于97%的效率，峰值功率范围从1.5kW到100kW。与传统径向磁通电机相比，SEMOTOR的轴向磁通电机在体积、重量和效率方面具有显著优势，适用于新能源汽车、电动摩托车、工业机器人、无人机、电动船舶和电动飞机等领域。

深圳小象的产品应用于多个机器人驱动装置项目的下游。截至目前，深圳小象的SEmotor1K和SEmotor6K轴向电机已成功应用于小型四足仿生机器人和大型仿生机器人的关节电机系统项目，并取得了良好的成果。

08#

Phi-Power

Phi-Power公司是一家专注于轴向磁通电机研发与生产的企业，其轴向磁通电机系列包括：

▶Phi301：这款电机专为高功率应用而设计，能够满足对功率有极高要求的场景；

▶Phi271：它适用于中等功率应用，实现了性能与效率的完美平衡；

▶Phi27S：这款电机则针对高速应用进行了优化，能够提供更高的扭矩输出。

在技术优势方面，Phi-Power的轴向磁通电机展现出以下特点：

▶高功率和扭矩密度：与传统电机相比，Phi-Power的电机在相同空间内能够提供更大的功率和扭矩，显示出卓越的性能；

▶紧凑的设计：这些电机特别适用于安装长度受限的应用场景，其高功率密度使得设备更加紧凑高效；

▶高防护等级：采用坚固的封闭式设计，Phi-Power的电机具备IP6k9的高防护等级，能够在恶劣环境中保持稳定可靠的运行；

▶定制设计：公司还提供定制设计服务，以满足特定应用需求，如混合动力机器或增程器发电机等。

在应用领域方面，Phi-Power的轴向磁通电机广泛应用于竞速、重型卡车、混合动力和增程式电动系统等多个领域，展现了其广泛的市场适用性和技术实力。

09#

ZONHOW(中豪电动)

中豪电动的轴向电机功率主要集中在中小功率范围，如官网上展示的60kW混动电机，其效率最高可达95%以上。目前，中豪电动的轴向电机已经在柴油增程器、混动系统、工程机械上装设备电机等领域实现了应用，并受到了市场的广泛认可。

产品特点概述如下：

▶创新技术：采用双定子轴向磁通电机技术，与市场上的主流产品相比，实现了尺寸减小三分之一、重量减轻30%的显著优势。

▶性能卓越：电机的扁平结构以及低速、高扭矩的特性，使其非常适合作为增程式发电机使用。

▶紧凑高效：整个增程器系统设计紧凑，能够轻松适应各类车辆有限的安装空间，并符合现代车辆轻量化的发展趋势。 

10#

BEYOND Motors)

BEYOND Motors专注于设计和制造高性能轴向磁通电机，提供卓越的功率密度、效率和可靠性。其产品广泛应用于海事、航空航天、卡车运输、汽车和工业领域。BEYOND Motors的电机有助于客户实现更高的能源效率和更长的续航里程。

11#

仪坤动力

仪坤动力科技(无锡)有限公司成立于2021年12月，是专为新能源汽车、矿山传动、电动船舶、轨道交通、国防军工等多领域重点客户提供新型轴向磁通电磁拓扑设计、新材料、新工艺和一体化集成技术设计研发应用方案的高科技企业，聚焦于实现高功率密度盘式电机的技术研发、迭代与产业化。

目前已经在无锡市惠山区建成年产能10万套盘式电机柔性智能制造产线，为三一重卡，福田汽车，中联重科等行业龙头客户提供批量化生产的盘式电机以及总成产品。

仪坤动力与YASA盘式电机对比：

▶YIKUN SRS盘式电机具有独持的冗余性，两个定子可以单独控制独立运行；解决系统高可靠性和冗余性；

▶SRS盘式电机只需要一个转子，从而大幅降低昂贵永磁体的用量，从而降低整机成本；解决产品高性价比问题；

▶SRS盘式电机有两个定子，可以将整机热负荷分摊到两个定子，并且端盖可以采用平板式散热器，有利于提高整机散热能力；

▶核心生产设备完全独立自主研发，并拥有相关知识产权，解决了传统定子铁芯生产节拍慢，解决满足大批量生产。

12#

深圳北极欧

北极鸥其动力套件主要面向大载重无人机，同时为载人动力提供产品和定制化的服务。北极鸥公司主要以研发和生产非晶盘式高速电机为主。非晶盘式电机在高速时具有优异的电磁性能、低损耗、高效率、高节能等诸多优良特性。该公司的非晶电机也用在了小鹏x2飞行汽车上,飞行汽车为非晶合金提供了新场景。 

深圳北极鸥非晶动力与中研非晶合作，共同开发及量产了非晶无人机盘式电机。

文章来源：具身小站、RIO电驱动