轴向磁通电机以轻量化和高功率密度优势
成为新能源汽车提升续航和动力的秘密武器
然而其散热困难、制造复杂度高等问题
限制了该技术的突破和应用
岚图自主研发搭车的
中国首款轴向磁通分布式电驱
以结构设计、材料应用及散热方案多项核心技术为支撑
迈出了动力系统范式革命的一大步
在电机技术的百年演进中，工程师们始终在与一个隐形敌人博弈——三维空间的物理限制。相对于传统的径向磁通电机，轴向磁通电机的出现为有效解决电机研发中的难题提供了新的思路，犹如一场精心设计的"磁场芭蕾"，让磁力线优雅地沿轴向起舞。
在今年 4 月 16 日的岚图技术发布会上，中国首款自主研发搭车的轴向磁通分布式电驱正式发布，这款电驱成功解决了轴向磁通电机研发中的多个工程难题，大幅提升车辆在面对复杂路况、地形时的机动性和通行能力。
那么，为什么选择轴向磁通电机？轴向磁通电机研发存在哪些困难？岚图如何提交这份答卷？本文带您一一揭晓！
PART.01
电机的力从哪里来？
作为新能源汽车的澎湃心脏，异步感应电机与永磁同步电机的运行机理，皆源于19世纪法拉第的发现：当导体在磁场中切割磁感线时，电流与磁场将产生相互作用，由此生成驱动电机旋转的核心动力 ——扭矩。
汽车扭矩反映了电机运转时从转轴输出的旋转力矩。通俗而言，它代表电机每旋转一周所能产生的机械推力，数值越大意味着驱动能力越强。在实际驾驶场景中，这项参数直接影响车辆的负载能力与地形适应性——更强的扭矩使车辆在应对陡峭坡道或牵引重载货物时具有更优异的性能表现。
法拉第发现的电磁感应现象
电流通过定子线圈时，按右手螺旋定则生成环形磁场。转子永磁体在磁场中受洛伦兹力推动，将电能转化为机械能。磁场变化的频率与强度，直接决定了电机的转速与扭矩。
旋转磁场生成示意图
PART.02
轴向磁通 vs 径向磁通
磁场路径的维度革命
相对于传统径向电机的磁场像年轮一样一圈圈扩散，轴向磁通电机的磁场更像手电筒发出的光束，直直地沿着电机轴线方向传递。这种「直来直往」的磁场分布，让磁力线更集中，就像把同样多的水装进更细的水管，水流压力会更大。数据显示，轴向磁通电机在相同体积下，能让单位面积的磁通量提升 30% 以上，就像用同样大小的电池，却能驱动更大功率的玩具车。
轴向磁通 vs 径向磁通
更巧妙的是，轴向电机可以在定子两侧各放置一个转子，形成「三明治」结构。这就好比原本只能单手划桨的小船，突然变成了双手同时划桨，动力瞬间翻倍。同样功率和扭矩的需求下，轴向电机的体积能缩小一半，重量减轻三分之一，结构小了重量轻了，扭矩密度自然就上去了。
这种极致的轻量化和高功率密度，让轴向磁通电机在新能源汽车领域成为提升续航和动力的「秘密武器」。
PART.03
高能效背后的工程难题
看到这里，或许不少人会心生疑惑：既然轴向磁通电机在原理上具备显著优势，为何没有像径向磁通电机那样得到广泛应用？主要原因有以下三点：
散热困境
由于两种磁通的原理结构不同，其冷却方式也存在差异。径向磁通电机可以把冷却方案做在壳体的径向侧，通过增加水道等方式采用液冷对定子进行温控，不需要直接接触，而轴向磁通电机的定子位于中间，在壳体上布置水道的方案显然无法均匀控制温度，同时由于尺寸更小，内部空间更少，热量更容易聚集。
制造复杂度
轴向磁通电机制造复杂度主要体现在制造精度要求高，需严格控制气隙并保证部件加工精度；采用特殊材料且绕组、装配工艺要求高；制造装备不成熟，缺乏专业设备及完善产业链；无磁轭结构使装配难度增加等等。这些因素综合导致其制造过程复杂，对生产技术和工艺要求较高。
转子的受力和动平衡
径向电机主要是单向受力，通常不会有沿着轴向方向的明显载荷。轴向电机的转子在工作的时候主要承受沿着轴向方向的力，并且由于旋转惯性，在高速运转时还需要承受一定程度的径向载荷和离心力，属于双向受力。这就需要让磁场控制更精确，同时还需要保证力平衡，因此细微的偏差也会打破动平衡。
PART.04
岚图的解决方案
4 月 16 日，在岚图技术发布会上，中国首款自主研发搭车的轴向磁通分布式电驱正式发布。依托全栈自研技术，岚图成功解决了轴向磁通电机研发中的多个工程难题，并取得 13 项专利成果。
岚图自主研发的轴向磁通分布式电驱
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。
扭矩爬坡表现
优异性能的背后是结构设计、材料应用及散热方案多项核心技术的支撑，接下来，就让我们深入剖析这些核心技术，探寻岚图轴向磁通电机背后的 “黑科技” 密码。
1
浸没式定子绕组油冷
轴向磁通电机功率密度大，在运行过程中产生大量的热量需要及时释放，以免影响电机性能和安全。岚图应用浸没式定子绕组油冷技术，有效地解决了这一难题。
浸没式定子绕组油冷技术
通过进油孔和出油孔循环通入冷却油液，让定子铁芯和绕组始终处于流动油液中散热。凭借冷却油出色的热传导性能，热量能被快速带走。传统风冷、水冷，特别是外侧水道间接冷却方式就像用扇子给发高烧的人扇风，速度慢、效果差。而轴向磁通电机的浸没式油冷，就像给电机泡了个“冰水澡”，全方位吸热，使散热面积提升超 30%，冷却效率提高 15%。由此，电机在达到峰值功率后性能不衰减，即使高速运转，也能保持强劲的持续加速能力，确保了电机在高负荷、长时间运行下的稳定可靠，充分释放轴向磁通电机的高功率密度优势。
2
碳纤维定转子设计
碳纤维具有高强度、低密度的特点，其强度是钢铁的数倍，而重量却仅为钢铁的几分之一。岚图的轴向磁通电机定子壳体和转子骨架均采用军工级 Peek 碳纤维复合材料雕刻成型，薄得超乎想象 ——最薄处只有 0.7 mm，差不多和身份证厚度相当，但却 “内功深厚”：刚度超过 20000 N/mm，抗拉强度达到 4900 MPa，是普通 304 不锈钢的 9.42 倍。这就像用一张超薄的纸，却能吊起一辆小轿车。而且，整个壳体重量只有 2.3kg，仅相当于 4 瓶 550ml 矿泉水，比铝合金壳体轻了将近六成，妥妥的 “瘦身冠军”。
转子部分，对称设计的碳纤维骨架就像给磁钢穿上了 “防滑铠甲”。哪怕电机高速运转，也能牢牢固定磁钢，把转子平面度控制在0.05 mm（比头发丝还细），有效减少转矩波动。
碳纤维定转子设计示意图
3
双转子一体轴设计
以往轴向磁通电机的双转子结构往往采用分体轴设计，这种设计在装配过程中需要多次定位与校准，不仅耗时较长，还容易因装配误差导致同轴度不足。
而双转子一体轴式设计则采用一根贯穿式主轴，将两个转子直接固定在同一根轴上，形成一体化结构。可以将定转子气隙精度控制在um级别，有效地抑制了轴向磁拉力不平衡造成的NVH和扫膛风险。
轴向磁通电机剖视图
4
阶梯分段式磁钢和转子SMC涡流抑制
整块磁钢在交变磁场作用下，内部会产生感应电流形成涡流，导致能量以热能形式损耗，降低电机效率。岚图采用阶梯分段磁钢设计，通过将磁钢沿径向分割成 20 个小段，并呈阶梯状排列。磁钢的涡流损耗从“小火炉” 变成了一个个“小蜡烛”，降低到只有2 kW。
再看电机的另一处 “耗电大户”——转子背板。当转盘和磁钢之间传递磁场时，转子背板就像一块被水流冲击的木板，很容易产生涡流。岚图的应对方法是在转盘和磁钢之间铺上一层特殊 “垫子”，也就是软磁 SMC 材料，使得转子背板的涡流损耗直接减少了85%以上。
转子总成示意图
5
扁线绕组和无轭定子铁芯
传统圆线绕组电机中，圆形导线之间存在较多空隙，导致电机槽满率较低，限制了电流承载能力和电磁性能。扁线绕组技术则采用矩形截面导线替代圆形导线，通过精密的排布工艺，将导线紧密嵌入定子槽内。这种设计显著提高了槽满率，岚图轴向磁通电机的槽满率更是达到了72%以上。同时，扁线绕组由于导线排列规整，散热路径更加顺畅，有利于热量快速传导至冷却介质中。扁线绕组与冷却油的接触面积更大，能更充分地发挥浸没式油冷技术的散热优势，进一步降低绕组温度。
扁线绕组
铁芯作为电机磁路的关键组成部分，其性能对电机效率有着重要影响。传统铁芯结构中，轭部承担着磁路闭合的作用，但也会产生一定的磁滞损耗和涡流损耗。无轭铁芯技术通过特殊的磁路布局和材料选择，使磁力线能够更高效地穿过工作区域，避免了在轭部的无效损耗。这种设计大幅降低了铁芯的磁阻，减少了磁滞和涡流现象的发生，从而使铁损降低了35%。
无轭定子铁芯
多项创新技术的深度融合与协同发力，让这款轴向磁通电机实现了效率上的重大突破 —— 最高效率达到97.5%，堪称行业标杆。更值得关注的是，电机高效运行的工况范围得到极大拓展，90% 高效区面积占比超 90%，这意味着在城市拥堵路段频繁启停、高速长途巡航等绝大多数行驶场景下，电机都能持续保持高效运转，为新能源汽车带来更持久、更稳定的动力输出。
岚图CEO卢放介绍轴向磁通电机
岚图发布的中国首款自主研发搭车的轴向磁通分布式电驱，不仅意味着技术路径的转变，更是岚图汽车在电驱领域研发实力和领先地位的体现，岚图率先展开从"二维平面"到"第三维度"的突破，以自主创新引领未来方向，正在重新定义动力系统的未来。
