NE时代

轴向磁通电机（AxialFluxMotor,AFM）是一种磁场沿轴向分布、基于电磁感应定律工作的电机。与传统径向磁通电机不同，轴向磁通电机的定子和转子呈盘状结构，气隙磁场方向与电机轴线平行。相比传统电机，轴向磁通电机高效率区间面积占比更大、体积小、重量轻。相同功率下，轴向尺寸、体积和重量均降低约1/3。由于其结构扁平、紧凑，轴向尺寸短，特别适用于轴向尺寸受限的应用场合，如电动汽车轮毂电机、电梯曳引机、静音潜艇推进电机等。

在结构上，轴向磁通电机可灵活配置多个转子、定子层，以提升输出性能，满足不同应用需求。通常分为单定子单转子、单定子双转子、双定子单转子、多定子多转子等组合形式。不同类型在制造装配难度、冷却方式及应用场景上存在较大差异。如果想把分布式电驱做的像三合一电驱一样小，当前也就只能依赖于轴向磁通电机了。

此前岚图发布搭车的中国首款轴向磁通分布式电驱就是采用的单定子双转子轴承磁通电机，单电机重量仅28kg，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。

同样作为东风旗下核心零部件供应商，智新科技在最近也公布了其最新的分布式轴向磁通电驱，作为岚图汽车轴向磁通电驱的深度参与者，智新科技最新公开的轴向磁通同业也采用的是单定子双转子设计。

其实在NE时代2025 xEV电驱动大会期间，我们就与智新科技的于安山博士进行了深入的交流，探讨了该公司首款轴向磁通电机的产品独特性、技术特征以及未来的应用前景。智新科技的这款总成的最大电压可达910V，峰值功率高达510KW，轮边峰值扭矩达到9000Nm，而总成重量仅为102kg，其XYZ尺寸为434×538×358（后续可能会有变化），与单电机三合一产品的设计相近。电机控制器采用了碳化硅功率模块，并进一步优化了散热性能，采用功率模块与薄膜电容共水冷设计，大幅提升了薄膜电容的散热效率。

当然实际搭载装车的话数据参数上会有一定的出入，主要是因为产品开发与实际应用之间会存在一定的差异与调整，这里我们就以岚图的技术参数为主。本期内容就带大家全方位的看一看智新科技的这款双转子单定子轴向磁通分布式电驱的结构、冷却、材料、优化以及装配方面的技术点，希望给大家带来新的启发！

01.

智新科技的轴向磁通都有哪些突破

从单定子双转子的磁通路径上可以看出其磁通完全不需要定子轭部参与导磁（更准确的说是不参与电磁能量转换），所以对于双转子单定子结构，既然轭部的导磁功能已经被两个转子的轭部替代，这就可以直接去掉这部分冗余的材料，配合非导磁的高强度骨架（比如碳纤维增强聚合物）来固定定子齿，就能实现大幅减重。无轭结构带来的最短磁通路径，也能从多个维度降低电机的运行损耗。铁损降低、磁阻更低、磁通效率更高、铜损也有相应减少。

所以岚图的这款轴向磁通的定子壳体采用了军工级PEEK碳纤维复合材料雕刻成型，最薄处壁厚仅0.7mm（接近身份证厚度），但抗拉强度达到了4900MPa，是304不锈钢的9.42倍，刚度超过20000N/mm，可承受10000N以上的挤压力。整个定子壳体重量仅2.3kg，比传统铝合金壳体轻了近60%，实现了极致轻量化。

但由于实际生产的尺寸偏差及装配公差等因素的影响，定子与转子之间气隙不均匀，在轴向磁通电机运行时转动惯量容易受气隙不均匀影响，定转子间不均匀的气隙会加剧转子的偏摆，导致电机振动过大，严重时会发生扫膛，影响电机的安全运行。

岚图是采用的双转子一体轴与碳纤维磁钢固定来解决这项问题，这种一体轴的设计就是采用贯穿式的一体轴，将两个转子集成在同一根轴上，将定转子的气隙精度控制在微米级别，彻底解决了传统分体轴的同轴度误差问题，抑制了轴向磁拉力不平衡导致的NVH与扫膛风险。再把碳纤维转子骨架嵌入磁钢的间隙中，既可以承受高速旋转的离心力，固定磁钢，将转子平面度控制在0.05mm，又不会额外增加转子的轴向尺寸，同时实现了轻量化。当然这只是产品设计上的优化，在实际装配阶段也需要一定工艺支持，这个我们后面会详细的说说。

针对高速工况的涡流损耗问题，岚图还设计了双重抑制方案。首先是阶梯分段式磁钢，其是将每个磁钢单元沿径向分割为多个独立的小磁钢片，片间通过极薄的胶粘层绝缘，阻断了大尺度的涡流回路，将磁钢的涡流损耗降低了90%以上。

其次是SMC软磁转子背板隔离，也就是在金属转盘与磁钢之间，增加了一层软磁（SMC）材料的转子铁芯，隔断了交变磁场对金属背板的影响，将转子背板的涡流损耗降低了85%以上。

用SMC软磁材料主要是因为如果用金属材料涡流损耗就会激增，但是用SMC软磁材料还有一个问题就是耐高温能力差、易热变形。所以这就需要依赖更强冷却兜底，在冷却方面，智新科技用的是浸没式定子绕组油冷技术。

其在定子壳体内部，通过周向布置的阻挡件，强迫冷却油液沿路径流动，流过所有线圈绕组的间隙，最大化散热面积。冷却油液直接浸泡定子绕组与铁芯，散热面积相比传统水冷提升超30%，冷却效率提高15%。当通入10L/min的冷却油液时，可将定子内部平均温度控制在85℃左右，最高温度不超过150℃。同时设计了双重密封结构，铜排出口的密封可靠性极高，在2.5bar的内部气压下，泄漏压降远低于135Pa/min的行业标准。

针对传统行星排搅油润滑的缺陷，岚图还设计了主动喷油润滑方案。在行星架上集成了随行星架同步旋转的集油盘，集油盘上设置了与行星轮轴数量对应的出油嘴。冷却后的油液进入集油盘后，通过出油嘴直接注入行星轮轴的导油腔，再通过导油孔直接润滑行星轮的轴承，实现了主动精准润滑。

当然这款总成同样也是电机与减速器共油腔设计，油泵从减速箱底部的储油腔吸油，油液先经过油滤与磁铁过滤杂质。油液进入油水换热器（油冷器）进行冷却，同时换热器还为控制器的水冷腔提供冷却，实现控制器的散热。冷却后的油液进入定子的冷却油道，对定子绕组与铁芯进行冷却。完成定子冷却的油液，再进入减速器的集油盘，对行星排进行润滑。润滑后的油液回流到储油腔，完成整个循环。

同时该系统支持智能调节，控制器根据油温传感器的信号，实时调节油泵的转速，在低温低负荷工况下，油泵可以自动停机，依靠行星排的飞溅润滑即可满足需求，进一步降低系统的功率损耗。

02.

单定子双转子装配是怎么弄的

如果说设计是蓝图，那装配就是把蓝图变成现实的最后一道关—— 而轴向磁通电机的装配，恰恰是行业里公认的最难关卡。在装配制造工艺上，由于轴向磁通电机与径向磁通电机结构不同，传统径向磁通电机的装配方案并不适用，因此其制造装配更为复杂，这给批量商业化带来一定难度。

轴向磁通电机在装配时，由于永磁体产生轴向磁拉力大，需要借助各种固定平台装置，才能保证其安装精度；并且轴承的安装通常采用过盈配合，导致轴承安装复杂度和难度大大增加，尤其是对于双转子结构的轴向磁通电机。

通俗的讲，单定子双转子电机的定转子间磁吸力可达数吨级，传统单侧装配方案（先装一侧转子、再装另一侧）会导致定子被单侧磁吸力瞬间吸偏，引发暴力吸合，极易造成定子绕组绝缘损坏、转子磁钢崩裂，成品报废率极高，这是其一。

其二是气隙的一致性很难保证，轴向磁通电机对气隙精度极度敏感，微米级的气隙偏差就会引发单边磁拉力，导致电机振动、噪声升高，甚至机械卡死。传统装配方案无法保证两侧定转子气隙的同步变化，极易出现气隙不均的问题。

其次，两个转子轴承均需与转子轴过盈配合，若预先将两个轴承都安装在转子轴上，转子轴无法穿过定子总成的轴孔。若预先将轴承安装在定子上，又无法保证轴承的定位精度，导致轴承压装同轴度不足。

其解决方案主要是通过双向丝杆传动结构，两段螺纹旋向相反、参数完全一致，可驱动两个转子工装件同步相向/相背移动，保证装配过程中两个转子与定子的间距始终完全相等，从结构上保证了气隙的一致性。

为了解决中间轴承无法预装的问题，智新科技还设计了一个特殊的装配轴，其轴径小于转子轴，先将轴承套在这个装配轴上（因为轴细，很容易套入）。随着合拢，装配轴逐渐伸入转子轴的空腔。当位置对准时，装配轴与转子轴对接，轴承从细轴被推挤到粗的转子轴上（利用过盈配合原理）。最终装配轴退出，轴承稳稳地固定在转子轴上。

在合拢过程中，速度不是恒定的，而是分三段控制。第一阶段快速进给，当定转子间距较大时，以15~25mm/s的速度驱动两个转子工装件同步相向移动，快速缩短间距，提升装配效率。

第二阶段中速进给，当定转子间距缩小至150\300mm的磁吸力影响区间时，将进给速度降低至7\14mm/s，此时辅助装配轴与转子轴完成对接，第二转子轴承开始从装配轴向转子轴平稳过渡。

第三阶段精压进给：当第二转子轴承接触到转子轴的过盈安装位时，将进给速度进一步降低至1~5mm/s，缓慢将轴承压装到位，同时保证两个轴承同时抵紧定子总成的轴承止口，最终完成定转子的合装。合装完成后，依次完成压环安装、定子壳体螺栓预紧、旋变等附件安装，最终得到完整的轴向磁通电机。

总结.

总体而言，岚图的这款轴向磁通分布式电驱在材料、电磁、热管理、装配工艺上均展现了高度的工程创新，为轴向尺寸受限的高性能电驱场景（如轮毂电机、分布式四驱）提供了极具竞争力的技术范本。