轴向磁通电机的动力拓扑?揭开全球6大顶级超跑化身"动力猛兽"的神秘面纱

原创 SysPro系统工程智库 2025-05-17 06:53
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导语:在汽车电动化浪潮席卷全球的当下,轴向磁通电机凭借高功率密度、紧凑结构迅捷响应等特性,正重塑高端车型的动力基因。其更短的磁路设计让扭矩输出“爆发力”倍增,卓越的散热效率更突破了性能与效率的双重桎梏。从赛道基因超跑到未来概念座驾,全球顶级品牌已将轴向磁通电机作为突破电动化瓶颈的“密钥”,在轻量化车身、精准扭矩分配与极致加速体验中掀起技术革命。今天,让我们共同揭开那些搭载轴向磁通电机的“性能猛兽”的神秘面纱。

图片来源:科尼塞克


目录
1法拉利SF90 Stradale:
2. 兰博基尼Temerario
3. 迈凯伦Artura
4. 梅赛德斯-奔驰Vision One-Eleven
5. 阿斯顿·马丁Valhalla: 
6. 科尼赛克Gemera
7. 国内进展:岚图汽车
8. 轴向磁通电机在纯电动汽车中的应用
8.1 轮毂分布式 · 轴向磁通驱动
8.2 中央分布式 · 轴向磁通驱动
9. 总结
注:以上内容技术资料、拓展阅读知识星球中发布(点击文末"阅读原文"加入)

01

法拉利SF90 Stradale

SF90 Stradale,是法拉利首款采用插电式混合动力系统(PHEV)的车型。该系统将传统内燃机+三台电机相结合,其中两台独立安装在车辆前轴,第三台则采用YASA轴向磁通电机,位于后部发动机与变速器之间

图片来源:Ferrari

1.1 前轴电机:传统径向磁通设计

SF90 Stradale的前轴,安装了两台由知名意大利零部件供应商马瑞利制造的三相永磁同步电机。每台前轴电机重量仅12kg,采用圆柱形径向磁通电机的典型设计,转速可达25000rpm。每台前轴电机可输出99kW的峰值功率85Nm的峰值扭矩


1.2 后轴电机:轴向磁通电机的卓越表现

后轴YASA轴向磁通电机则展现出更强大的实力,它能产生高达150kW的峰值功率266Nm的扭矩。这款三相轴向磁通电机凭借更高的功率和效率,成为该车高性能混合动力系统的关键组成部分。

图片来源:Ferrari


02

兰博基尼Temerario

Temerario,是兰博基尼高性能电动化车型(HPEV)系列中的第二款车型,继Revuelto之后登场。它搭载了一套全新的混合动力系统,采用双涡轮增压V8发动机+三台YASA电机相结合,使系统总输出功率超过900马力。轴向磁通电机的应用赋予了该车轻量化结构和快速动力输出能力。

图片来源:YASA

2.1 前轴电机:轻量化与高性能兼得

Temerario的前轴,安装了两台轴向磁通电机,每台电机可输出300Nm的峰值扭矩和110kW的峰值功率。尽管性能强劲,但每台电机的重量仅约17kg,有助于降低整车重量,提升操控性能。得益于轴向磁通电机的紧凑尺寸和平面结构,兰博基尼得以设计出更低矮、更具空气动力学性能的车头。

图片来源:YASA

2.2 后轴电机:优化动力分配与效率

第三台轴向磁通电机,安装在后部的V8发动机与变速器之间,辅助内燃机工作,并帮助更高效地分配动力。这种布局不仅提升了加速性能和响应速度,还有助于提高整体能源效率。通过使用三台轴向磁通电机,Temerario展现了兰博基尼如何在追求极致性能的同时,融入前沿的电动化技术。这些电机实现了精确的扭矩矢量分配,提升了牵引力和过弯性能,且丝毫不影响该品牌标志性的激进驾驶风格。

图片来源:YASA
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  • 兰博基尼 ·混动的秘密:轴向磁通电机的NVH挑战与5个措施(完整版)

03

迈凯伦Artura

迈凯伦Artura,搭载了一台全新的双涡轮增压V6发动机+一台轴向磁通电机,配合8速变速器+锂离子电池组,可输出680马力的最大功率720Nm的扭矩

图片来源:McLaren

该车0-100km/h加速仅需3秒,0-300km/h加速仅需21.5秒。轴向磁通电机与V6发动机协同工作,提供了快速响应和强劲的动力输出。Artura的轴向磁通电机重量仅15.4kg,安装在变速器钟形罩内,尺寸与小型平底锅相当。

图片来源:McLaren

04

梅赛德斯-奔驰Vision One-Eleven

梅赛德斯-奔驰Vision One-Eleven概念车,配备了YASA独特的轴向磁通电机。该车采用四台驱动电机,每台电机可输出480马力,总输出功率高达1920马力

图片来源:Mercedes-Benz

这款YASA轴向磁通电机深度仅为径向磁通电机的三分之一重量也减轻至三分之一。更重要的是,每台紧凑的电机都能产生480马力。轴向磁通电机的应用不仅提高了功率重量比,还实现了更紧凑高效的设计,在Vision One-Eleven概念车的性能和创新中发挥了关键作用。

图片来源:YASA
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  • Benz&YASA的轴向磁通电机是如何工作的?(视频)
  • Benz & YASA Motors| 轴向磁通电机 | 专利技术解密 v1.0 (电机/电控/功率半导体)

05

阿斯顿·马丁Valhalla

阿斯顿·马丁Valhalla,作为旗舰级超级跑车,动力表现惊人。它搭载了一台4.0L双涡轮增压V8发动机+三台电机,形成插电式混合动力系统(PHEV),总系统输出功率可达1079马力,其中发动机单独输出828马力一台电机集成在8速双离合变速器中,另外两台安装在前轴

图片来源:Aston Martin

Valhalla的动力系统,围绕全新研发的平面曲轴V8双涡轮增压发动机展开,该发动机借鉴了梅赛德斯-AMG高性能车型的技术,经过特殊调校后输出功率达到817马力。传动系统还集成了轴向磁通电机模块,兼具启动和发电功能。此外,Valhalla的前轴配备了双永磁同步电机,形成了总输出功率为248马力的电子全轮驱动系统

图片来源:Aston Martin

06

科尼赛克Gemera

科尼赛克Gemera,搭载了一台5.0L V8双涡轮增压发动机+一台轴向磁通电机。科尼赛克将这款轴向磁通电机命名为“暗物质电机”,它实际上是径向和轴向电机的混合体

图片来源:Koenigsegg

这台被称为“暗物质电机”的轴向磁通电机单台可输出600kW(800马力)的功率和1250Nm的扭矩。与发动机配合后,车辆总输出功率高达2300马力“暗物质”电机本质上是一台永磁同步电机,但其内部结构与传统电机不同,通过结合径向和轴向磁通电机的优点,实现了高功率密度和高效的散热性能。

图片来源:Koenigsegg
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07

国内进展:岚图汽车

岚图汽车成功攻克了13项重大技术难题,研发出中国首款乘用车轴向磁通电机。该电机单台可输出680Nm的峰值扭矩,成为全球首款达到这一性能水平的电机。

图片来源:VOYAH

电机采用行业主流的单定子双转子设计,在性能表现上十分亮眼。单电机重量仅 28 kg,却能输出 680N·m 的扭矩,扭矩密度达到 24.28N·m/kg。其峰值功率、扭矩密度在同类产品中处于领先水平,电机最高效率达 97.5%,轮端转速1800rpm,最高车速超过240km/h。同时,在电机优化方面也下足了功夫,将转矩波动、谐波阶次电磁力、齿槽转矩等参数控制在良好水平。

此外,岚图轴向磁通电机采用多项创新技术:浸没式定子绕组油冷技术,提升散热面积和效率;碳纤维定转子设计,强度高、重量轻,减少转矩波动;双转子一体轴设计,控制气隙精度,抑制风险;阶梯分段式磁钢和转子 SMC 涡流抑制,降低涡流损耗;扁线绕组和无轭定子铁芯,提高槽满率,降低铁损。这些技术融合协同,使电机最高效率达 97.5%,90% 高效区面积占比超 90%,可满足多数行驶场景高效运转。

图片

图片来源:VOYAH

08

轴向磁通电机在纯电动汽车中的应用

(知识星球发布)

随着汽车制造商在电动化时代寻求差异化和性能领先地位轴向磁通电机在纯电动汽车(EV)中的应用和关注度迅速增长。国内奇瑞、小米、吉利、比亚迪和华为等公司都在探索这项技术。目前,纯电动汽车中轴向磁通电机主要有两种驱动系统:轮毂分布式驱动、中央分布式驱动。简单说明下。

8.1 轮毂分布式 · 轴向磁通驱动

(知识星球发布)

  • ...


8.2 中央分布式 · 轴向磁通驱动

(知识星球发布)

  • ...

【相关阅读,完整版知识星球点击下面链接
  • Traxial的轴向磁通电机技术,通往"量产彼岸"的秘密

09 结论

(知识星球发布)

下表是上述6款顶级超跑动力系统配置与轴向磁通技术指标汇总信息:

  • (表格)...

  • 基本能量效率来看...

  • 成本方面来看...

  • 从成熟度方面来看...

感谢阅读,希望有所帮助!

图片来源:Ferrari

【相关阅读,完整版知识星球点击下面链接
  • 轴向磁通电机技术方案全解:拓扑结构、工作原理、磁通路径、挑战与措施、量产应用
  • 轴向磁通电机,全球9大供应商技术方案揭秘(方案报告、技术规格书、2D/3D数据)
  • 如何像积木一样,定制化设计轴向磁通电机? (附2D/3D数据)

以上是关于轴向磁通电机 · 揭秘6款全球顶级超跑的秘密(节选)完整版解读、及上述部分厂商相关的技术方案的解读在知识星球[SysPro新能源终端方案与技术解析]专栏发布,欢迎查阅。

知识星球上传了一些关于"混合式轴-径向磁通电机"的技术解析视频(设计/仿真)、技术资料、方案报告、2D/3D数据,感兴趣的小伙伴可搜索关键字自行查阅。相关阅读:轴向磁通电机,全球9大供应商技术方案揭秘(方案报告、技术规格书、2D/3D数据)

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2025年5月18日
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    用户1742991715177 2025-06-17 18:21 1580浏览
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