新能源汽車發(fā)展之迅速，超出了許多人的想象，不止新勢力車企，許多傳統(tǒng)車企都開始發(fā)力研發(fā)新能源汽車技術(shù)，希望在新能源車?yán)顺闭嬲齺砼R之際能筑起自己品牌的技術(shù)高地。日前，奔馳組織了一場線上媒體溝通會，分享了他們的一項全新的技術(shù)儲備，也為了表明了他們發(fā)力新能源賽道的決心。但這一項技術(shù)的名字，大家可能聽起來有些陌生，它就是“軸向磁通電機(jī)”。

軸向磁通電機(jī)及其優(yōu)勢

【資料圖】

徑向磁通電機(jī)由繞組、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體構(gòu)成，電機(jī)中間的磁軛是一個巨大的金屬體。而軸向磁通電機(jī)取消了鐵芯上的定子軛，以三角形的磁芯代替，兩側(cè)的薄盤是轉(zhuǎn)子盤，并通過銅線繞組進(jìn)行纏繞。相比徑向磁通電機(jī)，軸向磁通電機(jī)的重量能夠降低20千克左右。

在徑向磁通電機(jī)中，轉(zhuǎn)子進(jìn)行轉(zhuǎn)動的時候，周圍產(chǎn)生磁電場，也就是磁通量。在軸向磁通電機(jī)中，繞組并不置于轉(zhuǎn)子鐵芯中，產(chǎn)生的磁通量與中間轉(zhuǎn)軸是平行的。因為有了這樣的設(shè)計，在直徑相同的情況下，軸向磁通電機(jī)的功率密度和扭矩密度會更大，同時電機(jī)厚度僅為徑向的1/3，重量也僅有1/3，但它的功率密度是徑向磁通電機(jī)的3倍，扭矩密度是2倍，擁有非常卓越的性能。

軸向磁通電機(jī)（上）與徑向磁通電機(jī)（下）分解圖

軸向磁通電機(jī)（左）與徑向磁通電機(jī)（右）分解圖

我們來簡單提煉一下官方給到關(guān)于軸向磁通電機(jī)介紹里，它到底都有哪些優(yōu)勢。重量輕、體積小、功率密度和扭矩密度大。

那它能帶來的改變就非常容易理解了：

1.車輛電機(jī)布局更靈活

2.為車內(nèi)空間和電池留出更多空間

3.降低車重，帶來更好的操控性能和更低的能耗

從這些關(guān)鍵信息我們可以看到，軸向磁通電機(jī)高功率密度和扭矩密度特性讓它非常適合在跑車或者對性能要求比較高的這類車型上發(fā)揮它的作用，而首款搭載這款軸向磁通電機(jī)的奔馳車型也正是這樣的一款性能怪獸——奔馳Vision AMG。

軸向磁通電機(jī)的發(fā)展

“從兩百年前，邁克爾·法拉第就開始了對軸向磁通電機(jī)的研究，但時至今日，這項技術(shù)尚未應(yīng)用在任何一輛純電量產(chǎn)車型上。目前市面上絕大部分純電或者混動的車型，使用的電機(jī)都是徑向磁通電機(jī)，相比之下，軸向磁通電機(jī)非常緊湊，長度更短，但是功率密度更大。”

以上是梅賽德斯-奔馳集團(tuán)股份公司 動力系統(tǒng)與電力驅(qū)動部門研發(fā)負(fù)責(zé)人康斯坦丁·奈斯在本次溝通會的開場白

也就是說，軸向磁通電機(jī)，并不是什么全新技術(shù)，早在200多年前關(guān)于軸向磁通電機(jī)的研究就已經(jīng)開始了。1821年，法拉第發(fā)明的世界上第一臺盤式電機(jī)其實也就是軸向電機(jī)的雛形，但只是受限于技術(shù)與工藝發(fā)展，首先跑出的會是徑向磁通電機(jī)。

因為除了以上說的那些優(yōu)勢以外，軸向磁通電機(jī)其實還有冷卻能力差，繞組設(shè)計復(fù)雜和軸向氣隙控制困難等問題。

2009年，一家名為YASA的英國電機(jī)制造商出現(xiàn)了，他們開始重新拎起這項技術(shù)，并打算將其在新能源汽車上發(fā)揚光大。

在成立后的10多年里，YASA曾為科尼賽格、法拉利、捷豹等品牌提供電機(jī)，但對象都是小規(guī)模量產(chǎn)的車型。

那為什么要在此時提到Y(jié)ASA這家公司，因為它在2021年被奔馳收購，目前已為奔馳全資子公司，前面提到奔馳要做的，其實就是這家公司要做。

Q&A：

提問：軸向磁通電機(jī)與徑向磁通電機(jī)在成本上有何優(yōu)勢？

康斯坦丁·奈斯：在結(jié)構(gòu)上，徑向磁通電機(jī)也有它的優(yōu)勢。它的整體結(jié)構(gòu)較長，并可以通過調(diào)整鐵芯的長度以達(dá)到不同的輸出功率，像是一截截的香腸一樣。但軸向磁通電機(jī)無法如此，因此它被用于高端車型上的必要性更大。

在成本方面，相比徑向磁通電機(jī)，軸向磁通電機(jī)的重量更輕，用材更少，耗費的成本本身并不會更高昂。但在軸向磁通電機(jī)研發(fā)的初期，情況是不一樣的。初期的供應(yīng)商市場并不成熟，軸向磁通電機(jī)技術(shù)也難以得到大規(guī)模生產(chǎn)，因此軸向磁通電機(jī)的成本會相應(yīng)較高，而徑向磁通電機(jī)早已擁有很成熟的供應(yīng)商體系。

提問：Vision One-Eleven概念車搭載的YASA電機(jī)采用了哪種布局形式，是一臺電機(jī)驅(qū)動后軸還是兩臺電機(jī)分別驅(qū)動兩個后軸？

康斯坦丁·奈斯：Vision One-Eleven概念車僅是一個針對概念車的研究項目。通過Vision One-Eleven概念車，我們展示了高性能電機(jī)不同布局方式的可能性，將一個電機(jī)置于左側(cè)車軸，另一個電機(jī)置于右側(cè)車軸，以此展現(xiàn)我們在這個10年期中對于高性能純電跑車的設(shè)計構(gòu)想。這一創(chuàng)新的電機(jī)技術(shù)為未來高性能純電車型的研發(fā)帶來了更大的設(shè)計靈活度。通過我們工程師團(tuán)隊的不斷努力，相信這一技術(shù)將于不久之后變得更加成熟。

提問：梅賽德斯-奔馳出于什么樣的考慮，選擇了收購YASA而不是內(nèi)部研發(fā)軸向磁通電機(jī)？您認(rèn)為軸向磁通電機(jī)相比AMG在內(nèi)燃機(jī)車型上的傳統(tǒng)優(yōu)勢，如何能在情感上塑造電動時代AMG的專屬形象？

康斯坦丁·奈斯：我們選擇收購是因為YASA公司在混合動力車型上已經(jīng)實現(xiàn)了軸向磁通電機(jī)技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用，并通過YASA第一代電機(jī)積累了一定的經(jīng)驗和技術(shù)沉淀。我們也可以選擇YASA公司作為供應(yīng)商進(jìn)行合作，但我們更希望掌握YASA所有電機(jī)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)。

針對電動時代如何塑造AMG的專屬形象，內(nèi)燃機(jī)帶來的雄渾引擎轟鳴聲固然讓眾多高性能愛好者熱血沸騰，但我們相信即使是電動時代，AMG也將始終以持續(xù)引領(lǐng)的駕控技術(shù)和卓越性能，為客戶奉上酣暢淋漓的駕馭體驗。

提問：之前您提到梅賽德斯-奔馳希望擁有YASA所有的知識產(chǎn)權(quán)，今年已經(jīng)有兩部插混超級跑車使用了YASA電機(jī)，您怎么看待這一問題？如果AMG在2025年才推出搭載YASA電機(jī)的車型，這一時間點是否有點靠后了？

康斯坦丁·奈斯：梅賽德斯-奔馳將會是首個推出搭載YASA電機(jī)的純電高性能車型的汽車廠商，我們一直在引領(lǐng)行業(yè)之先。在燃油車時代，我們也為其他跑車制造商提供動力總成，如變速箱和發(fā)動機(jī)等。對于YASA也是相同的策略。但同時，我們也希望能保有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。

提問：目前只有梅賽德斯-奔馳在研發(fā)軸向磁通電機(jī)，請問在開發(fā)過程中，這一產(chǎn)品的技術(shù)難點在哪里？除了輪邊電機(jī)之外，未來梅賽德斯-奔馳是否還會推出其他形式，或者其他升級版本？

康斯坦丁·奈斯：由于YASA電機(jī)在體積和重量方面的優(yōu)勢，我們可以在兩個車輪之間安裝兩部YASA電機(jī)。如果在空間足夠充足的前提下，我們也可以選擇在同一空間和位置安裝兩個較小的徑向磁通電機(jī)，但是這樣的話電機(jī)的整體重量會更重。如果采用軸向磁通電機(jī)，電機(jī)系統(tǒng)的重量將大大降低。更輕的重量可以帶來更好的操控性能和更低的能耗，也為電池留出了更多的空間。這對于電動車來說至關(guān)重要。當(dāng)電機(jī)重量更輕，電機(jī)則可以布局在輪邊或輪轂里，或者保留在車內(nèi)，這會對車身結(jié)構(gòu)的布局變化帶來影響。由于電機(jī)所占用的空間變小，留出的更多有用空間可以分配給電池包，或者為車輛提供更寬大的后備箱空間，這為設(shè)計師也提供了更多的設(shè)計靈活度和想象空間。

提問：現(xiàn)在YASA電機(jī)在耐久度上的表現(xiàn)如何，能否符合量產(chǎn)車型關(guān)于使用年限和使用里程的要求？YASA電機(jī)目前應(yīng)用于高性能車型，而梅賽德斯-奔馳一直在強(qiáng)調(diào)純電動車型的能耗，請問目前YASA電機(jī)的能耗表現(xiàn)如何？

康斯坦丁·奈斯：軸向磁通電機(jī)的耐久度和其他電機(jī)是相同的，耐久度并不會因為技術(shù)的研發(fā)而受到限制。

在能效方面，軸向磁通電機(jī)與其他徑向磁通電機(jī)的能效是相似的。但因為其能夠?qū)崿F(xiàn)長時間的高功率輸出，實際將更多應(yīng)用在高性能的車型上。而當(dāng)駕駛者在駕駛高性能車型時，追求的是更為極致的駕駛體驗，駕駛風(fēng)格相對會比較激烈，車輛動力系統(tǒng)也將長時間運行在較高的負(fù)載水平上。例如，如果電機(jī)擁有600千瓦的輸出功率，駕駛者可能會使用500千瓦。以內(nèi)燃機(jī)車型類比，V8發(fā)動機(jī)和四缸發(fā)動機(jī)相比，前者的能效其實并不低。但當(dāng)大家駕駛搭載V8發(fā)動機(jī)的車輛時，激烈的駕駛風(fēng)格會讓車輛持續(xù)運轉(zhuǎn)在較高的負(fù)載狀態(tài)下，因此車輛的能耗會更高。當(dāng)然我們對未來電機(jī)的研發(fā)也有著全面的戰(zhàn)略思考：為滿足追求能效的用戶，梅賽德斯-奔馳也專門研發(fā)了應(yīng)用于純電車型的徑向磁通電機(jī)驅(qū)動單元，以實現(xiàn)更佳的能效表現(xiàn)。

提問：相比其他的徑向磁通電機(jī)，請問軸向磁通電機(jī)的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度提升了多少？根據(jù)資料顯示，YASA公司正在研發(fā)油水冷卻技術(shù)，請問未來梅賽德斯-奔馳是否會使用YASA的油水冷卻技術(shù)？

康斯坦丁·奈斯：徑向磁通電機(jī)與軸向磁通電機(jī)在長度上有很大的差別，功率密度也相差很大。對于冷卻技術(shù)，YASA會保持直接油冷的技術(shù)路線，目前沒有考慮水冷的方向，我們不希望讓水靠近電機(jī)繞組。

提問：目前有些車企為了追求更高的動力輸出，選擇在車輛上搭載三個電機(jī)甚至四個電機(jī)的情況，而YASA電機(jī)體積更小、功率更強(qiáng)，請問在搭載YASA電機(jī)后，梅賽德斯-奔馳更傾向于使用單個高性能電機(jī)還是同時使用多電機(jī)的方案？

康斯坦丁·奈斯：目前能披露的是在這個10年期間，我們推出的高性能車型將搭載兩個以上的電機(jī)，正如之前提到的，屆時電機(jī)系統(tǒng)的重量將大幅減輕。

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