轴向磁通电机优势那么明显，是什么阻碍了发展？

在传统燃油车时代，我们会通过看车子的动力系统可以实现峰值扭矩/最大功率、传动效率、百公里加速时间等来衡量性能高低。在新能源时代，我们衡量车子的性能同样是看上述这几方面，不同的地方在于，以前是看发动机和变速箱技术，现在是看三电技术（电池、电机、电控），其中最能凸显性能的是电机部分。

对于一款电车，车子会通过搭载多电机形成动力上的叠加效应来凸显性能，但这必然会出现一些“后遗症”，例如座舱布局难、重量增加以及电池电耗增加就是典型的现象。没错，以前，燃油车需要考虑如何通过控制体积、重量实现动力提升，而电机同样需要思考如何通过控制体积重量，优化定子、转子的构造来实现更高的功率密度、扭矩密度，以此避免当下电车出现的以牺牲座舱空间、电耗、车重来实现性能的问题。

因此就有了关于电机的创新构型，即轴向磁通电机，说到这个名词，大家既陌生也熟悉，熟悉的是在1821年法拉第发明的第一台电动机便是轴向磁通电机，陌生的是目前市面上甚少车型搭载轴向磁通电机。

不可否认，如今说到轴向磁通电机，必然会联想到YASA，没错就是奔驰在2021年收购的英国电机公司YASA，最近亮相的梅赛德斯-奔驰Vision One-Eleven概念车的杀手锏便是搭载了YASA轴向磁通电机。估计很多人好奇，轴向磁通电机这么强大？可以让奔驰的电车尤其是未来的AMG车型突破当下的性能电车的桎梏，实现超越？

所以今天这期技术分析，我们不妨以YASA轴向磁通电机为例子，一起来聊聊轴向磁通电机有哪些特点。

首先，看看轴向磁通电机对比当下主流的径向磁通电机，有哪些不同。

1）结构不同。我们都知道，电机的主要是由定子、转子、壳体构成，定子、转子的组装方式不同造就了轴向磁通电机和径向磁通电机，例如径向磁通电机的结构是镶嵌式的，即定子包含着转子；而轴向磁通电机是三文治式的结构，由两块带磁钢的转子盘和一个带绕组的铁芯（定子）构成，形状像一个盘子，因此也叫盘式电机。

2）电磁场方向不同，轴向磁通电机和径向磁通电机里的轴向、径向说的就是电磁场的方向。结构的不同，造就了两者电磁场方向的不同，例如在轴向磁通电机中，电磁场沿电机旋转轴平行方向展开；在径向磁通电机中，电磁场垂直于电机旋转轴。

了解完轴向磁通电机和径向磁通电机有哪些不同之后，我们再来说说前者相对后者有哪些优势，总结起来它有以下几个方面的优势：

1）体积和重量更更小、更轻。同等输出功率，YASA轴向磁通电机体积和重量更更小、更轻。YASA轴向磁通电机相比当下同等功率的径向磁通电机，重量和体积只是后者的1/3。

2）更高的扭矩密度。YASA轴向磁通电机采用的是双转子、单定子（R-S-R）的结构，有着更大的转子直径，加上定子采用净铜槽满率更高的扁线绕组，在同等量的永磁体和铜绕组材料下，它比径向磁通电机的扭矩密度更高。

3）效率更高。YASA轴向磁通电机采用的是无定子轭部的设计，好处在于减少了铁耗，同时，它采取的是换热面积更大的油冷设计，从而实现更高的效率。

4）动力更强、更充沛。YASA轴向磁通电机的电磁场沿电机旋转轴平行方向展开，这意味着有着更强的磁场，在同样体积下，相比磁场垂直于电机旋转轴的径向磁通电机，动力更强、更充沛。

5）更有利于座舱布局。当下径向磁通电机根据数量，会在前轴或后轴布置电机，对座舱空间是有影响的，采用盘式设计的YASA轴向磁通电机可以装在轮胎内侧位置，对座舱布局是非常有利的。

那既然相比径向磁通电机，轴向磁通电机在体积、功率密度/扭矩密度等方面有那么多优势，为何没有大范围使用并取代径向磁通电机呢？那是因为还得解决以下几个问题：

1）制造设备和工艺问题。其实这很好理解，毕竟体积更小，效率和性能更强，这意味着对生产设备和工艺要求更高，同时因为处于稀有阶段，因此生产设备少，同时缺乏工艺标准。

2）规模化问题。小众和大众产品的区别之一便是能否实现规模化生产，规模化生产的好处在于可以实现从原材料采购到制造成本的降低。目前在这个问题上，包括YASA轴向磁通电机在内，尚处于突破阶段，这也解释了为何奔驰率先将此电机搭载在对性能要求更高的AMG车型上的原因之一。

3）电池性能问题。电机讲求峰值功率/扭矩，其实其能量源即电池同样讲求放电功率，这也是为何在梅赛德斯-奔驰Vision One-Eleven概念车亮相时，奔驰表示单独开发圆柱形性能电池的原因。试想一下，一个人本来要吃5碗饭才饱的，但是电饭煲只能煲3碗饭，少吃了2碗，自然干劲比没吃5碗饭时那么足。

总结

可以看到，轴向磁通电机相比当下的径向磁通电机有着不少的优势，小编也分析了目前其不能大范围应用的原因所在，不过，小编相信，当越来越多车企开始往轴向磁通电机方向进发之后，上述轴向磁通电机当前面临的问题定会迎刃而解，这只是时间问题。

这就跟电池在新能源车上封装的形式一样，从小模组到大模组/无模组（CTP）再到电芯底盘一体化（CTC或CTB），这是电池这些年的变化。所以我们不妨期待一下能耗低、体积小的轴向磁通电机到来吧。