轴向磁通电机近年来正逐步的进入大众视野，好处也很直接高扭矩密度、高能效、结构紧凑做轮毂电机可以降低非簧载质量。
轴向磁通电机的磁通路径与普通径向电机截然不同。其气隙是平面的，这意味着磁场方向与电机的轴线方向是保持平行的。这一特性为轴向磁通电机带来了更大的转子直径，从而在相同的力作用下能够获得更高的转矩输出。且转子轭位于定子的侧面，这种设计也使得转子能够更有效地与定子相互作用，进而提高电机的性能和效率。
此外，轴向磁通电机的设计也允许更灵活的布局和安装，适应不同的应用需求。与同输出性能的径向磁通电机相比，轴向磁通电机直径相似，但长度仅为1/6，扭矩密度约为4倍。
01.
为啥要先给混动上
当前的轴向磁通电机主要在商用车增程器、商用车混动系统上得到了较为广泛的应用。包括微面、微卡、轻卡、皮卡等多种商用车型及挖机、装载机等工程机械设备领域。这些应用领域最大的特点就是低速高扭。
在乘用车领域，增程/混动与轴向磁通电机的组合也在逐步落地应用，此前盘毂和奇瑞联合开发的增程发电系统就是采用的轴向磁通电机做发电机，将发电机的转子和曲轴进行直联，在结构上取消了飞轮和扭转减震器，用前后转子替代，实现了发电机和发动机的深度集成优化。既保证运行平稳可靠的同时，还能降低增程器的质量。
通过将逆变器和发电机共用壳体的架构方式，可以将增程器整体减重达到30%以上，系统轴向尺寸缩减30%以上，最短可以做到160mm以内。
当然也不乏高端混动超跑，SF90 Stradale是法拉利首款采用PHEV（插电式混合动力电动汽车）架构的车型，该架构将内燃机与三个电动机集成在一起，其中两个是独立的，位于前轴上，第三个就是YASA轴向磁通电机，位于发动机和变速箱之间的后部。
来自瑞典科尼塞克（Koenigsegg）的Gemera超级跑车的生产版本。该架构是搭载了一台5.0T V8双涡轮增压发动机+轴向磁通电机组成，柯尼塞格给这个轴向磁通电机取名为暗物质电机是介于径向和轴向之间的混合体。据称其相对于定子的体积增加了转子直径，以接受额外的磁通。
都知道轴向磁通其实在分布式电驱方面有着很大应用趋势，动力传递更直接，那为啥会先用在增程混动车上？
◎一方面是在增程器应用中，发电机可用长度通常非常有限。轴向磁通技术由于其长度短、扭矩密度高而具有独特的优势。发电机可以设计为与发动机转速扭矩特性进行最佳匹配。
◎另一方面是因为转速问题以及散热问题。上述也说过轴向磁通的转子直径较大，这意味着在相同的角速度下，转子边缘的线速度会更高。较高的线速度会导致更大的离心力，这对机械强度提出了更高的要求，并可能导致材料疲劳或损坏，据悉目前能做到10000rpm及以上的轴向磁通电机企业不多。轴向磁通电机只能在其特定速度范围内，会有一定的高性能表现。
而且，随着电机转速的增加，产生的热量也会增加。由于轴向磁通电机的扁平形状，其散热路径相对较短且有限，尤其是在无轭设计中，定子铁芯的散热路径主要是径向的。这使得高速运转下的热管理变得困难，容易导致过热。
此外，转子结构的支撑件一般为复合材料，导热性差，磁钢位于电机内部，散热空间更差，过高的温度就会导致磁钢存在较大退磁风险，影响电机运行安全。这个问题其实通过冷却回路设计和导热件设置是可以有效解决的。
采用永磁体的版本，在高速运行时还需要进行磁场削弱以维持高效率和控制扭矩输出。然而，由于轴向磁通电机的高磁负载和低显著性（即磁阻随转子位置变化较小），它们的磁场削弱能力相对有限，这限制了它们在高速时的有效工作范围。
YASA的轴向磁通电机是使用的“软磁复合材料(SMC)”将轴向磁通电机分割成离散的“极片”，低成本压制成各种3D形状，SMC由微小的铁磁颗粒和绝缘体混合而成，这些颗粒之间相互隔离，从而有效地抑制了大尺度涡流的形成。消除了对复杂层压的需求。
02.
多方面问题还有待商榷
不止是性能问题，制造端也存在不小的问题。为了保证轴向磁通电机在高速下的稳定性和可靠性，必须确保极高的制造精度和组件间的紧密配合。任何微小的不对准都可能在高速旋转时被放大，导致振动、噪音甚至机械故障。轴向磁通转子平铺在定子之上，气隙面积也明显更大，对其表面平整程度，间隙均匀程度要求极高。这也带来了极高的制造成本，与极低柔性化生产。
而且，高速运转时，轴向磁通电机中的交流损耗（如涡流损耗和磁滞损耗）也会显著增加。这是因为高频交变磁场穿透磁性材料引起的损耗，而轴向磁通电机的特殊结构（绕组的涡流回路长度）会使其更难以有效减少这些损耗。针对此问题华为是采用的卷绕式扁形导线来解决，导线沿轴向磁通电机的齿部周向卷绕。扁形导线的宽度大于其厚度，且宽度方向平行于电机的轴向。这种设计就可以很好的减小涡流回路的长度，因为扁形导线在齿部的径向厚度较小，从而降低了涡流损耗。
综上所述，尽管轴向磁通电机在分布式驱动系统中有巨大潜力，但将其直接大规模应用于纯电动车可能会面临更高的技术和成本挑战。当前的轴向磁通电机做高性能纯电驱动是不占多少优势的。所以通过先在增程/混动式电动车上应用，制造商可以逐步积累经验，优化设计，并降低成本，为未来的纯电动车应用打下基础。
03.
纯电都有哪些驱动方式
随着更多的主机厂在电动化时代寻求差异化优势以及性能领先的背景下，纯电驱动的轴向磁通电机关注度和市场应用范围也越来越大。包括奇瑞、小米、吉利、比亚迪、华为等车企都在这方面有研究，奔驰更是扬言要在2025年推出搭载YASA电机的车型，也将会是首个搭载轴向磁通电机的纯电高性能车型，当前轴向磁通电机在纯电车上主要有两种驱动方式。
◎轮毂分布式驱动：这种驱动方式直接将电机安装在车轮内部，可以实现独立控制每个车轮的动力输出，从而提高车辆的操控性和稳定性。轴向磁通电机的小型化和轻量化特性使其成为理想的候选方案，能够有效减少非簧载质量，提升乘坐舒适性。
◎中央分布式驱动：通过将两个驱动电机对置布置于车架上，并使用较长的半轴与车轮相连，这种方式不仅提高了系统的刚度，还增强了传动效率。轴向磁通电机的扁平设计特别适合在这种布局下使用，因为它能够在有限的空间内提供足够的功率和扭矩。
其实整体来看，在基础能效方面，轴向磁通电机和径向磁通电机是相似的。两者都能实现高效的能量转换，轴向磁通电机由于其高扭矩密度和紧凑的设计，特别适合需要长时间高功率输出的应用场景。这种特性使得轴向磁通电机非常适合高性能车型。
在成本方面，轴向磁通电机相比径向磁通电机，重量更轻，用材更少。在材料成本上，可以进一步转化为整体成本的下降，所以轴向磁通电机具有潜在的优势，特别是在大规模生产时。
但是目前轴向磁通电机还属于初期阶段，由于技术的不确定性和缺乏大规模生产的经验，轴向磁通电机的成本会相对较高。相比之下，常规的径向磁通电机其成熟的供应商体系和技术，在成本控制上更具优势。
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