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近幾年,梅賽德斯-奔馳收購英國電機公司YASA 等自主研發(fā)的軸向磁通電機實現量產應用、博格華納宣布在該領域的強勢布局,一系列行業(yè)動態(tài)都指向同一技術方向:軸向磁通電機。
由于該項技術面臨著明顯的量產挑戰(zhàn),這其中包括成本控制、工藝復雜性和供應鏈不成熟等問題。
但為何,全球頂尖車企與供應商仍在持續(xù)投入資源呢?
下面,小編拆解幾部分詳細剖析。
第一部分:技術特性
軸向磁通電機與傳統(tǒng)徑向磁通電機在結構設計上存在根本差異。傳統(tǒng)徑向磁通電機的磁場沿半徑方向分布,而軸向磁通電機的磁場平行于旋轉軸方向,形成獨特的盤式結構。
※性能方面:軸向磁通電機的結構在功率密度和扭矩密度中能夠在相同體積下提供更強的輸出能力,或在同等輸出要求下減少整體尺寸。
※效率方面:由于優(yōu)化了磁路設計減少了鐵損,使得高能效的工作區(qū)間更寬,特別是在部分負載工況下仍能保持良好表現。
※輕量化方面:緊湊的結構有助于降低整體重量。
在實際的應用中,這些特性具有明確價值。對于高端電動汽車,提高功率密度和效率有助于平衡性能與續(xù)航;對于電動垂直起降飛行器,推重比是關鍵的技術指標;對于高性能跑車和工業(yè)機器人,響應速度和功率輸出直接影響性能表現。
這些結構設計帶來的另一優(yōu)勢是空間布局的靈活性。扁平外形使得電機可以更靈活地集成到車輛或設備中。這種特性為驅動橋的緊湊設計提供了可能,也讓輪邊電機或輪轂電機的應用更加可行,進而可能影響未來的整車布局設計。
第二部分:量產面臨的挑戰(zhàn)
也正因技術優(yōu)勢凸顯,但軸向磁通電機的規(guī)?;a仍面臨多方面的挑戰(zhàn),主要可分為技術層面與生產工藝上。
技術層面的問題主要集中在三個方面。
(1)散熱設計方面:緊湊的結構使得熱量管理更加復雜,特別是在持續(xù)高功率輸出的工況下,散熱效率直接影響性能穩(wěn)定。
(2)制造一致性方面:需要確保大規(guī)模生產中磁路的均勻性和一致性,這對制造精度提出了更高需求。
(3)動力學特性:高速旋轉時的轉子穩(wěn)定性和振動控制需要專門設計。
生產工藝方面如磁鋼的精密裝配需新的工藝方法,傳統(tǒng)徑向磁通電機的裝配技術難以直接復用。繞組制造也相對復雜,三維結構的繞組需要專門的成型技術和生產設備。
第三部分:戰(zhàn)略分析
面對軸向磁通電機的挑戰(zhàn),行業(yè)部分領先企業(yè)仍有選擇投入資源,這也基于多層次的戰(zhàn)略考量。如技術布局是首要考量、產品差異化是另一重要因素、產業(yè)鏈建設更是涉及更深層的戰(zhàn)略考慮。
這些戰(zhàn)略考量共同指向一個明確的商業(yè)化路徑,這些路徑在不同階段呈現不同特點。
近期階段,技術將首先在高端領域得到應用,如頂級跑車、豪華電動車和特殊工業(yè)領域將成首批應用場景。這一階段的主要目標是驗證技術可靠性,建立市場認知。
中期階段,隨著生產工藝的改進和供應鏈的完善,制造成本將逐漸下降。技術將開始向更多的高性能電動車型擴展,成為區(qū)分產品等級的技術特征之一。
長期來看,技術的普及程度將取決于多方面因素。材料科學的進步、生產工藝的創(chuàng)新以及整個行業(yè)對效率的追求強度,都會影響這項技術的發(fā)展軌跡。同時,其他相關技術的發(fā)展,如電池技術和電控系統(tǒng)的進步,也可能改變電驅動系統(tǒng)的整體需求。
那合利士作為電機智能裝備研發(fā)與生產的企業(yè),軸向磁通電機的商業(yè)進程,我們會如何做?
技術研發(fā)儲備:已組建專業(yè)的研發(fā)團隊,針對軸向磁通電機的生產難點進行技術攻關,特別是在精密裝配和繞組成型等關鍵工藝環(huán)節(jié)。
設備開發(fā)規(guī)劃:基于對技術趨勢的判斷,開發(fā)適用于軸向磁通電機以及輪轂電機的生產專用設備,包括高精度的裝配設備等。
人才培養(yǎng)體系:建立跨學科的技術培訓體系,培養(yǎng)同時掌握機械工程和自動化控制知識的復合型人才,為行業(yè)輸送專業(yè)技術力量。
結語
軸向磁通電機的產業(yè)化之路雖面臨挑戰(zhàn),但技術的獨特優(yōu)勢決定了其長期價值。行業(yè)巨頭的持續(xù)投入,不僅是對一項具體技術的押注,更是對未來產業(yè)格局的戰(zhàn)略布局。
對于合利士而言,這既是挑戰(zhàn)也是機遇。挑戰(zhàn)在于需要攻克全新的技術難題,開發(fā)全新的生產設備;機遇在于能夠在新興技術產業(yè)化的早期階段建立競爭優(yōu)勢,成為產業(yè)鏈上的關鍵一環(huán)。
我們相信,通過行業(yè)內各方的共同努力,軸向磁通電機技術將逐步走向成熟,為電動化時代提供更高能效、更緊湊的自動化解決方案。而在這個過程中,合利士將一如既往地致力于為汽車電機制造行業(yè)提供先進的智能裝備和技術支持,與合作伙伴共同推動技術進步和產業(yè)發(fā)展。