電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 近日，保時(shí)捷向世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）提交的一系列專利文件，展示了其基于軸向磁通電機(jī)的新一代混合動(dòng)力系統(tǒng)。

根據(jù)專利文件顯示，保時(shí)捷的混動(dòng)系統(tǒng)將軸向磁通電機(jī)置于發(fā)動(dòng)機(jī)與雙離合變速箱之間的P1位置，巧妙地嵌入雙質(zhì)量飛輪組件內(nèi)。這種設(shè)計(jì)徹底改變了傳統(tǒng)混動(dòng)系統(tǒng)的空間邏輯，與現(xiàn)款911 Carrera GTS T-Hybrid將徑向磁通電機(jī)集成在變速箱殼體內(nèi)的方案相比，新的布局使電機(jī)擁有獨(dú)立的鐘形罩和專屬冷卻系統(tǒng)。

電機(jī)厚度僅7.87厘米，重量約12.7公斤，卻能輸出高達(dá)470馬力和800?！っ椎呐ぞ?。得益于軸向磁通電機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，整個(gè)動(dòng)力總成的長(zhǎng)度幾乎不受影響，完美適配911標(biāo)志性的后置/中置發(fā)動(dòng)機(jī)布局。專利明確指出，該系統(tǒng)既適用于中置發(fā)動(dòng)機(jī)也適用于后置發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)需縱向布置并與橫置雙離合變速箱配合。

保時(shí)捷在專利中特別強(qiáng)調(diào)了冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過在電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間形成"杯狀或鐘形"透氣腔，有效隔離了兩種熱源，確保在賽道級(jí)高強(qiáng)度工況下都能維持最佳工作溫度。值得注意的是，專利圖顯示該系統(tǒng)未來可能兼容手動(dòng)變速箱，這為堅(jiān)持純粹駕駛體驗(yàn)的911 GT3車型保留了技術(shù)可能性。

相比目前常見的徑向電機(jī)，軸向磁通電機(jī)主要的優(yōu)勢(shì)在于功率密度極高，體積小，效率高，但另一方面成本也較高，因此目前軸向磁通電機(jī)在乘用車領(lǐng)域主要被應(yīng)用在一些混動(dòng)超跑車型上。

對(duì)于軸向磁通電機(jī)而言，氣隙控制精度是核心瓶頸。軸向磁通電機(jī)的定轉(zhuǎn)子之間采用平面氣隙結(jié)構(gòu)，氣隙面積遠(yuǎn)大于徑向電機(jī)，且軸向磁拉力更強(qiáng)。這要求氣隙表面的平整度和間隙均勻度必須控制在微米級(jí)精度，任何微小幾何偏差都會(huì)導(dǎo)致磁通密度劇烈變化，引發(fā)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、效率下降、振動(dòng)噪音，嚴(yán)重時(shí)甚至造成轉(zhuǎn)子吸附損毀

因此，在制造過程中要實(shí)現(xiàn)這樣的高精度，需要用到昂貴的設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)、裝配環(huán)境要求極高。所以目前乘用車領(lǐng)域的軸向磁通電機(jī)仍未能大規(guī)模量產(chǎn)，同時(shí)也難以降低成本。

不過隨著產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，以及電動(dòng)汽車對(duì)于降低能耗、提高性能的需求不斷提升，不少乘用車廠商也已經(jīng)著手研發(fā)相關(guān)技術(shù)。

軸向磁通電機(jī)供應(yīng)商，海外主要是YASA，2021年奔馳收購(gòu)YASA，并在今年推出了AMG GTXX電動(dòng)概念車，其中就搭載了三臺(tái)YASA提供的軸向磁通電機(jī)。

嵐圖汽車在今年4月也展示了其雙軸向磁通電機(jī)動(dòng)力總成，融合了兩個(gè)軸向磁通電機(jī)，并集成了減速器，但體積與單個(gè)大功率徑向電機(jī)已經(jīng)相差無幾，體積優(yōu)勢(shì)巨大。其中單電機(jī)峰值扭矩680Nm，重量?jī)H28kg，體積9.9L，效率高達(dá)97.5%。

國(guó)內(nèi)軸向磁通電機(jī)廠商盤轂動(dòng)力今年也展示了一款大功率高轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品，ICD306K電機(jī)的峰值功率306kW，最高轉(zhuǎn)速18000rpm，有效功率密度大于21kW/kg，有效轉(zhuǎn)矩密度32.5N·m/kg。

小結(jié)：

隨著保時(shí)捷、奔馳等廠商的入局，以及國(guó)內(nèi)廠商的持續(xù)投入，軸向磁通電機(jī)有望在未來幾年進(jìn)入到更加大眾的市場(chǎng)，為電動(dòng)汽車帶來更低能耗，更高性能的體驗(yàn)。