100年曆史的軸向電機 竟是超跑的未來？

[愛卡汽車 深度感受 原創]

最近超跑圈流行一句話：法拉利和柯尼塞格的電動化，全靠奔馳了。

事實上，此話絕非車迷簡單的調侃。早在2021年7月，奔馳就正式官宣了全資收購英國YASA公司的消息。而這家在大多數人看來名不見經傳的小公司，卻是法拉利SF90、柯尼塞格Regera 等超級跑車的軸向電機（又名輪轂電機、輪邊電機）的零部件供應商。

軸向電機為何能成為作為眾多超跑和高性能車的選擇？下面的一組數據就是最好的回答。

甚至在2030年品牌全面完成電動化轉型後，以軸向電機為核心的電驅系統將徹底取代該品牌高性能車的內燃機及插混動力系統。

相比於傳統的徑向電驅系統，高度集成的結構也更適合當下純電平台模塊化設計思路。

此後一個多世紀的發展歷程中，致力於研發軸向電機技術的車企和機構亦不在少數。21世紀初，三菱和奔馳先後推出過搭載軸向電機動力系統的Lancer EVO和SLS AMG，但在完成了實驗數據採集的任務後，試驗車和相關技術就被封存了。

時至今日，除了法拉利SF90、柯尼塞格Regera等極少數超級跑車，軸向電機最廣泛地應用恐怕就是電動自行車了。

軸向電機的前世今生

由此不免令人好奇，既然軸向電機優點眾多，為什麼沒有隨着電動化時代的到來而蓬勃發展呢？

針對高温，目前世界範圍內的解決方案分為物理降温和改進電機結構兩種思路。前者通過在制動系統中佈置隔熱材料以及在電機中增加液冷裝置以降低工作温度。

更激進的廠商則試圖通過改進電機結構，徹底擺脱對於永磁材料的依賴，從根本上解決“退磁”的困擾。

另一個困擾工程師們的難題是車輛安裝軸向電機後激增的“簧下質量”。

這還是基於輕量化設計的結果，由於需要安裝散熱所需的水道並承載冷卻液，舍弗勒等廠商的軸向電機總成自重甚至超過了50kg。

簧下質量的增加會導致懸掛應對高頻顛簸或重心轉移時響應變慢，對於整車的操控、高速行駛的穩定性和制動慣性都帶來了巨大的挑戰。從實際測試表現看，通過增加空氣彈簧、自適應減振器等部件可以在一定程度上緩解增重對操控的不利影響，但這無疑會帶來成本的增加。

在Protean公司為首的另一些軸向電機供應商看來，簧下質量的增加並不會使車輛操控性惡化。

另外，由於車輪內的軸向電機更容易收到灰塵、雨水的侵襲，因此在保證輕量化、易於散熱的基礎上，軸向電機對於封裝技術提出了更高的要求。目前， Fraunhofer ICT等研究機構開始考慮用塑料、輕質鋁合金等材質製造軸向電機外殼，以滿足密封需求並降低重量。

編輯總結：

當下，隨着全球車企電動化轉型邁入快車道，電機技術正在史無前例的飛速發展，比如近年來出現的開關磁阻電機和無磁軛軸向永磁電機。在很多業內人士看來，軸向電機與目前主流的永磁同步電機絕非垂直換代的關係，前者未來更多的還是在高性能車及大型商用車輛中應用。事實上，更多的電機種類的出現只會讓新能源汽車在更多的細分市場替代傳統燃油車。畢竟，即使在內燃機時代，單一技術也無法滿足市場的全部需求，電動時代亦然。

為何軸向電機至今仍不能普及