新能源大变天!沉寂200年的电机技术,如今被中国成功突破。
(主要信源:原文登载于突破被尘封两个世纪的技术难题 他们让磁钢升级,电机“瘦身”——光明日报)
2026年6月,中国电机行业传出一个令人振奋的消息:上海盘毂动力科技股份有限公司联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所,成功实现高性能轴向磁通电机的规模化量产与万台级交付。
这标志着这项诞生已近两百年、长期囿于实验室阶段的前沿技术,在全球范围内首次跨越产业化鸿沟。
也意味着中国在新一代电驱动核心赛道上,构建起从核心技术、关键材料到规模化制造的完整自主可控体系。
轴向磁通电机并非一个全新概念。
其基本构想可追溯至十九世纪初电磁学奠基时期,是一种磁场沿电机转轴方向穿过的“扁平盘式”结构。
与目前广泛应用的传统径向磁通电机(其磁场呈放射状,类似滚筒洗衣机内筒与外筒的嵌套)相比,轴向磁通结构天生具有高功率密度、高扭矩密度和结构紧凑的优势,形象地说,它能把一台“能量引擎”做成一张高性能的“能量薄饼”或“夹心饼干”。
然而,正是这种物理结构上的颠覆性优势,也带来了制造上的极致挑战,导致其百余年来始终难以走出实验室,实现稳定、低成本的大规模生产。
盘毂动力此次实现突破的关键,在于系统性地攻克了制约轴向磁通电机量产的多重壁垒。
首要障碍在于核心材料。
传统电机使用的通用磁钢,在轴向磁通电机高速、高温、高应力的极端工况下,容易出现不可逆的性能衰减甚至退磁,直接影响电机寿命与可靠性。
盘毂动力与宁波材料所没有走单纯追求材料参数极致的传统路径,而是开创了“应用场景反向定义材料”的研发模式。
他们深入新能源汽车、特种车辆等真实应用场景,提取出对材料耐高温性、抗退磁能力和成本控制的综合需求清单,进而联合研发出专用的PGH高性能磁钢。
这种材料不仅在关键性能指标上实现跃升,更在性能与可量产成本之间找到了最佳平衡点,为产业化铺平了道路。
其次,是极端精密的制造工艺挑战。
轴向磁通电机的定子与转子之间,气隙需要控制在微米级别,任何微小的不均匀都会导致磁场畸变、振动和过热。
其多层盘式叠装结构,对平行度、同心度的要求也远超传统电机。
此外,扁平板状结构带来的散热难题,也需要极其精巧的热管理系统设计。
盘毂动力通过自主研发核心制造装备,构建起全球首条规模化量产线。
成功解决了从定子精密卷绕、多层结构同步压装到整体动平衡校正等一系列复杂工序的自动化与一致性难题。
将实验室的精密手工,转化为流水线上的稳定产出。
技术突破最终要由性能数据来印证。
根据发布的数据,这款国产轴向磁通电机的有效功率密度达到25.73千瓦每公斤,这一指标大幅超越了我国相关技术路线图中设定的2040年远期目标。
其最高转速突破每分钟一万八千转,能够完美适配电动汽车高速巡航、急加速等复杂工况;总成扭矩密度达到293牛·米每千克,较国际先进对标产品有明显提升。
尤为引人注目的是其带来的“三减半”效益:在输出同等功率的前提下,可实现电机自重减轻约50%、轴向尺寸缩短约50%、金属原材料消耗节约约50%。
这种极致的“瘦身”与“增效”,对下游应用产业具有革命性意义。
规模化量产的实现,为多个战略性新兴产业注入了强劲的“中国心”。
在新能源汽车领域,轴向磁通电机的扁平化结构能为车辆底盘腾出宝贵空间,有助于优化整车布局、提升续航里程,并推动商用车轻量化发展。
在人形机器人领域,其极高的扭矩密度意味着机器人关节能在极小体积内爆发出更强劲、更精准的动力,是突破“具身智能”硬件瓶颈的关键一环。
在蓬勃兴起的低空经济领域,如电动垂直起降飞行器,电机极致的推重比直接关系到飞行器的载重与航程。
此外,在工业风机、高端农机等领域,其高效节能特性也将带来显著的运营成本下降。
从法拉第实验室的原始构想,到中国工厂的规模化流水线,轴向磁通电机的产业化之路跨越了两个世纪。
这场成功突围,不仅是一项具体产品的技术胜利,更是中国高端制造业坚持长期主义、深化产学研融合、瞄准核心短板进行系统攻关的生动写照。
它证明了在那些需要深厚基础研究积累、直面复杂工程化挑战的硬科技领域,中国有能力实现从跟跑、并跑到领跑的跨越。
随着下一代新材料的预研启动,中国在电驱动这一关键赛道上的领跑优势有望持续扩大,为全球产业格局的演进与绿色低碳转型,贡献更多来自东方的创新力量。
