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黄苏融丨上海大学机电工程与自动化学院教授、博导，电机设计专家，国务院特殊津贴专家

过去几年，行业谈驱动电机，常常绕不开几个关键词：扁线、油冷、高速、高压、高功率密度、轴向磁场、非晶材料。每一个词都很热，也都容易被讲成单点突破。

2026年6月23日-24日，由巨力自动化&敖轩科技总冠名，电动汽车电驱动系统全产业链技术创新战略联盟、中国电工技术学会电动车辆专委会主办，NE时代承办，中车电驱、中车时代半导体和上海电驱动为战略合作单位，英搏尔和钧联电子为生态合作单位的“2026第六届全球xEV驱动系统技术暨产业大会”在上海松江圆满召开。

上海大学黄苏融教授在论坛上的分享，把这些技术重新放回工程坐标里。

他的判断很清楚：下一代电机不能只看某一个漂亮指标。IPM扁线电机仍然是汽车主驱的基本盘，非晶电机的价值主要在宽域高效，轴向磁场也不能只看端部短和功率密度。电机继续往前走，拼的是材料、构型、热管理、制造工艺和系统可靠性的综合能力。

这是一场偏技术底层的分享。他没有把某条路线包装成答案，而是把每条路线的收益、代价和产业化约束，都放回到统一语境下表述。对当下电驱行业来说，这种判断比追逐概念更有价值。

01.

IPM仍长期是主流

过去二十多年，IPM电机一直是汽车驱动电机的首选方案。原因不复杂：它在效率、功率密度、制造成熟度和成本之间取得了较好平衡。扁线绕组、先进制造装备和工艺持续进步，也在不断抬高IPM电机的性能边界。

这次黄教授没有花时间重复讲传统IPM结构，而是把重点放在几个更贴近整车工况的方向上。

第一个是IPM q轴旁路变漏磁电机。

这项技术解决的是轻载效率和满载输出之间的矛盾。轻载或空载时，旁路结构让一部分永磁磁通绕开气隙主磁路，减少穿越气隙的主磁通，从而降低定子铁耗，提高CLTC工况下的高效区效率。满载时，q轴电流增大，电枢反应磁势改变q轴磁通分布，抑制旁路漏磁，使更多磁通穿越气隙，提升电磁转矩。

这套逻辑很典型：电机不再只追一个峰值点，而要面向真实工况做磁通管理。

它也有代价。q轴旁路漏磁结构会增大q轴磁阻，降低q轴电感和磁阻转矩分量；同时会影响转子机械强度。换句话说，这不是在转子上多开一条通路那么简单。电磁收益、转子强度和制造可行性也要一起算。

第二个方向是可变磁通记忆电机和混合励磁电机。

这两条路线都指向同一件事：电机磁场要从固定走向可调。低速要转矩，高速要弱磁。

传统IPM主要依靠控制策略和电流去处理这个矛盾，记忆电机和混合励磁则尝试从磁源本身改变磁场。

记忆电机利用低矫顽力铝镍钴AlNiCo的磁滞回线特性，实现中低速助磁、高速弱磁，使反电势与供电电压匹配，提升输出能力和全工况效率。混合励磁通过永磁和电励磁组合，让励磁线圈提供正向或反向电流，调节反电动势。

这条路线内部已经分出多种结构。黄教授提到，IPM记忆电机至少包括串联型、交叉串联型、串并联型和混联型。

几种方案的共同目标，是把低矫顽力永磁体与主磁路关系重新组织起来，让磁化状态可以随工况调整。中低速时增加有效磁通，高速时降低反电势，减少深度弱磁对效率和输出能力的拖累。

从参与者看，这条路线早已走出单一实验室。UW-Madison、Nissan、Toyota、诸自强团队、东南大学林鹤云团队、华为等，都曾围绕不同结构做过研究或探索。记忆电机值得关注的地方，也在这里：它把电机从“固定磁场”推向“可管理磁场”，但工程难度随之上升。

黄教授的态度很克制。他认可这个方向，但也提醒，记忆电机要对标当前主流IPM产品，还要跨过转子磁极机械性能、可靠性和产品一致性这些门槛。

长期来看，IPM仍是主流。下一代IPM要继续突破，还有很长路要走。

02.

磁钢和导体开始重塑边界

电机性能继续往上走，材料的作用会更直接。

黄教授讲高功率密度时，提到几个方向：除了高速、高频、高压之外，还有高温。

高温能力本身就是提高功率密度的技术路径。

这就把永磁材料推到前台。

钕铁硼磁能积高，是当前主流。钐钴高温能力更强，工作温度可以做到250℃到300℃。铁钴基永磁位于中间位置，更适合高稳定性、高使用温度电机，工作温度可以到150℃到220℃左右。

下一代方案选择时，磁钢选择不能只看磁能积，剩磁温度系数、矫顽力温度系数、使用温度、成本和供应链都会改变电机设计边界。高温能力上去之后，电机可以承受更激进的热设计，也能给高功率密度留下空间。

导体材料也一样。

黄教授把铜扁线、铝扁线和铜铝复合扁线放在一起比较。不同场景对应不同最优解。

铜扁线是性能标杆。它导电性、机械强度、延展性、抗疲劳性和导热性能最好，适合高端主驱电机。但铜的密度高、成本高，高频工况下集肤效应也更明显。同对应的基准数据是：电导率为100% IACS，密度8.96g/cm3，电阻率15.87nΩ·m，抗拉强度200-300MPa，导热系数401W/m·K。

铝扁线的核心价值在成本和轻量化。铝的电导率约为铜的61%，密度2.70g/cm3，约为铜的三分之一；电阻率26.50nΩ·m，抗拉强度100-150MPa，导热系数237W/m·K，约为铜的60%。要达到相同直流电阻，铝线需要更大截面积。但在高频集肤效应下，铝有自己的优势。以1000Hz为例，铜的透入深度约0.20mm，交流电阻比约1.25t；铝的透入深度约0.26mm，交流电阻比约0.96t，交流电阻增幅约为铜的77%。

铜铝复合扁线处在两者之间。它的电导率约为铜的70%到85%，电阻率约20-23nΩ·m，密度约4.0到6.0g/cm3，热传导能力高于铝、低于纯铜。1000Hz下，铜铝复合导体透入深度约0.23mm，交流电阻比约1.09t，可以在直流损耗、高频损耗、重量和成本之间取得平衡。它的难点在复合界面，界面结合、分层和疲劳会直接影响可靠性。

行业常常低估这部分。

电驱进入高频、高速、高压之后，绕组导体不再只看直流电阻。交流电阻、集肤效应、热传导、机械强度、成本和工艺稳定性都会进入同一张表。材料选择越往后，越像系统设计。

03.

油也变成电驱材料

黄教授还把ETF润滑油放进了下一代电机技术讨论。

电驱系统走向高转速、高频高压、高集成和油冷化。主流转速已经到18000到25000rpm，部分项目走向30000rpm以上；800V+SiC已经成为高端平台基础，未来还会出现900V、1000V以上产品；电机、减速器、逆变器三合一，多合一集成继续推进；油液开始直接进入电机区域。

这时，传统ATF润滑油的逻辑不够用了。

ATF主要服务机械变速箱，关注摩擦控制、液压传递效率、抗磨、抗泡和机械保护。ETF润滑油面对的是油冷电机与减速器集成系统，油液会直接浸泡绕组、铁心、永磁体和绝缘材料。

油进了电机，就不能只保护齿轮和轴承。

它还要处理电气绝缘、抗电腐蚀、材料相容性、高热稳定性、金属钝化、防腐和抗氧化。黄教授提到五类关键添加剂体系：抗电腐蚀添加剂、抗氧化与热稳定添加剂、极压抗磨与减摩添加剂、金属钝化与防腐添加剂、提升材料相容性添加剂。

ETF润滑油已经从机械润滑品变成电驱系统材料。

它会影响导线、绝缘漆、密封件、永磁体和金属材料的寿命，也会影响电驱全生命周期的安全可靠性。油冷电机继续往深处走，这个问题绕不开。

04.

非晶电机不等同于高功率密度电机

黄教授的观点很直接，他认可非晶电机的效率价值，但不认可把非晶电机简单说成高功率密度电机。

原因很明确。

非晶材料电阻率高、铁损低，相对磁导率高，适合中轻负载、高频高速和宽域高效需求。对数据中：在相同定子结构尺寸、绕组分布参数和驱动模式下，以电工钢定子铁心为标杆，非晶定子铁心电机峰值效率可以提升1.5%到2%，90%以上高效区占比可以提升10.5%到11.6%。

这是真收益。

但非晶材料饱和磁通密度低于电工钢，会带来峰值扭矩下降。黄教授给出的数据是峰值扭矩下降10%到12%。这就决定了非晶电机的优势在宽域高效，不在峰值扭矩。

所以，对非晶电机最准确的定位，是高效率路线，尤其适合中轻负载、高频高速和宽域高效场景。把它直接包装成高功率密度路线，容易误导工程判断。

当然非晶更大的问题是在产业化。

非晶材料带材极薄、硬脆，对机械应力极度敏感。加工和装配应力会显著增加铁损、降低磁导率。对比数据显示，非晶材料加工和装配应力可使铁损增加80%以上，磁导率下降30%到60%。

非晶不能简单替换电工钢。

把原来的硅钢片方案换成非晶材料，可能得到效率提升，也会带来局部饱和、谐波、NVH和产品一致性问题。非晶磁导率高、非线性程度大，低饱和磁密使局部区域更容易提前饱和，反电势和相电流谐波会增大，尤其是3次、5次谐波和齿谐波。

NVH也会变复杂。

非晶材料弹性模量低、磁致伸缩系数大，会导致固有频率降低，铁心变形和振动噪声增大。低弹性模量又会增加阻尼，有助于抑制共振。它既带来问题，也提供调控空间。

非晶电机的产业化难点，集中在机械制造、应力敏感性、谐波、NVH和一致性上。要上车，需要材料、铁心结构、叠压工艺、装配应力控制和电磁设计一起重做。

黄教授反复强调这条技术底线：非晶电机不能当成材料替换题处理，它是一道系统工程题。

SMC材料则代表另一类思路。

SMC是软磁复合材料，磁性颗粒之间有绝缘层，因此电阻率极高，磁性能和机械性能具有三维各向同性。它不像电工钢和非晶带材那样天然适合二维叠片磁路，却适合复杂三维磁路，尤其适合轴向磁通、横向磁通等结构。对比数据也很清楚：SMC饱和磁通密度约1.45T，1kHz铁损约20-50W/kg，相对磁导率约500-1000，最高适用频率大于1kHz。

它的优势在成型自由度和低应力敏感性。非晶材料加工和装配应力可能使铁损增加80%以上，SMC在装配与运行应力下的铁损增幅约5%到15%，磁导率下降约3%到8%。这让它在一些特殊构型里有独特价值。

SMC的短板也很明显。它的压坯抗拉强度只有20-100MPa，杨氏弹性模量约5-20GPa，导热和机械强度都弱于电工钢。粉末冶金压制过程还会带来密度不均，同一块铁心不同区域的电磁性能可能不同，批内和批间一致性也难控制。黄教授的判断很谨慎：SMC不是通用替代材料，它更像特定结构电机的构型工具。

05.

“三明治”是非晶工程化的一把钥匙

针对非晶材料的应力敏感性和NVH问题，黄教授提出了“三明治”自粘性复合叠层铁心思路。

结构很清楚：内层非晶，两侧外层电工钢。

这个方案的价值在于重新分工。电工钢作为结构性骨架，提供强度和韧性，分散装配应力；非晶层专注于降低铁损。非晶材料本身机械内耗阻尼大，非晶层和电工钢层之间的界面摩擦也会消耗机械能。通过调整非晶和电工钢比例，可以调节铁心整体刚度、阻尼和固有频率。

这让非晶铁心从“材料优势”走向“结构可设计”。

追求极致效率和高频性能，可以提高非晶比例；追求高功率密度和扭矩输出，需要提高电工钢比例；追求性能、成本和一致性平衡，则采用适中比例。

这一点对非晶电机产业化很关键。

非晶材料的低铁损是真优势，但车用电机不能只靠低铁损。它还要过机械强度、叠压系数、装配应力、NVH、量产一致性和成本。三明治复合叠层铁心的意义，就是把非晶的效率优势和电工钢的结构优势放在同一个工程方案里。

06.

轴向磁场只是入口

过去两年，轴向磁场电机热度很高。

黄教授这次把它放进一个更大的构型家族：双气隙、三明治、无磁轭拓扑高密度电机。

YASA双转子轴向磁通电机，是转子、三明治无磁轭定子、转子的结构。Deep Drive双转子径向磁通电机，是外转子、三明治无磁轭定子、内转子的结构。双气隙横向磁通电机，则采用定转子单元径向排列、模块化、轴向叠层，配合内转子、环绕形集中绕组和C形或U形铁心闭合磁路。

磁通方向不同，底层结构语言相通。

双气隙提高电磁利用率，三明治结构减少中间部件轭部，无磁轭设计减少体积和重量，模块化叠层提高拓展能力。今天的轴向磁场热潮，背后其实是这类拓扑家族的重新产业化。

轴向磁场电机不能被简单理解成“端部短，所以功率密度高”。

分数槽集中绕组端部短，有利于降低端部铜耗和提升紧凑性。但它会带来谐波大、磁钢涡流损耗大、定子槽漏磁大、槽内导体交流电阻损耗大等问题。分布绕组端部较高，但波形和损耗控制更好。

早期TORUS结构中，背靠背分布绕组就是为了在降低绕组端部高度的同时改善绕组性能。

轴向磁场要走向规模化，不能只看结构紧凑，还要算谐波、涡流、交流电阻、冷却、制造和机械强度。否则，漂亮的构型优势会在工程细节里被消耗掉。

07.

下一代电机拼的是综合约束

黄教授最后把下一代电驱技术主线归纳为六条：集成化、高压化、高速化、油冷化热管理、材料革新、分布式驱动。

这六条线共同指向两类目标。

一类是工程指标：更小、更轻、更高效、更便宜。

另一类是用户和系统指标：更安全可靠、更智能、更舒适。

下一代电机难做，就难在这里。

IPM仍要继续挖潜，但要面向真实工况管理磁通。记忆电机和混合励磁代表可调磁场方向，但要解决可靠性和一致性。高温永磁材料、铝扁线、铜铝复合扁线会改变成本和热设计边界。ETF润滑油要从油品变成系统材料。非晶电机要从效率优势走向结构和工艺创新。轴向磁场要回到双气隙、三明治、无磁轭拓扑家族里重新审视。

下一代电机的竞争，不会由某一个新词决定。

它拼的是材料能不能承温，绕组能不能兼顾高频损耗和成本，铁心能不能在低铁损下保持一致性，油冷能不能支撑全寿命可靠，拓扑能不能把体积、重量、热和制造全部算清楚。

从IPM到非晶、轴向磁场，门槛都在这里。

电机创新已经进入深水区。讲概念容易，做成产品很难。下一代电机最终拼的，是把每一项技术收益都兑现到整车工况里。