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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、紧凑结构与迅捷响应等特性,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
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。
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的峰值功率和85Nm的峰值扭矩。
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的峰值功率和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
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。
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。
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。
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马力的最大功率和720Nm的扭矩。
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。
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。
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。
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,另外两台则安装在前轴。
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。
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。
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。
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。
该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。
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。
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)...
从基本能量效率来看...
从成本方面来看...
从成熟度方面来看...
感谢阅读,希望有所帮助!
图片来源:Ferrari
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