轴向磁通电机的技术创新和量产应用,或将有效解决电动汽车领域目前所面临的一些突出难题,比如轻量化、扭矩密度和人们最为关心的续航里程等。在奔驰汽车刚刚发布的Vision One Eleven概念车,以及此前已经面世的法拉利SF90 Stradale、296GTB和迈凯伦Artura等各种高性能车型上,整车驱动系统搭载应用的都是轴向磁通电机,这种电机也被各大超豪华汽车品牌认为是“目前高性能车通往电动化之路的最佳解决方案”。

虽然径向磁通电机让整个汽车行业进入了电动化时代,但是轴向磁通电机在各个方面的表现都更好:它们不仅更轻、更小,而且还能提供更大的扭矩和更大的功率,这种突破性的电机能够以更小、更轻的身躯创造出更强大的冲击力,从而为汽车设计师们打开一个充满可能性的全新世界。
径向磁通电机的扭矩与转子半径的平方成正比,而轴向电机的扭矩与转子半径的立方成正比,所以可以产生更高的扭矩数字;在输出功率相同的情况下,轴向磁通电机的体积比径向磁通电机小50%、重量轻50%,比如奔驰Vision One-Eleven纯电概念车所搭载的轴向磁通电机,重量仅为同等输出功率普通电机的1/3 。
体积重量上的优势不仅大大减少了电机生产所需要的铜、铁和永磁等材料的使用,而且可以让轴向磁通电机布置在更加狭窄的地方,比如汽车轮毂的凹口,从而减少变速箱、传动轴等零部件的参与,减少动能损失,因此驱动效率更高,扭矩补偿作用也更为直接。
同时,由于轴向磁通电机非常紧凑和轻便,安装它所需要的结构更少,这节省了更多的重量,而且它的转速不会达到像传统径向磁通电机那样高,因此可以没有减速齿轮,从而进一步降低系统总重量,其他子系统也可以从重量减轻中受益,比如刹车和冷却系统。总体而言,在效率和续航里程方面可以实现5-10%的提高。