華鑫證券:軸向磁通電機有望成為下一代執行器用電機 SMC一體壓鑄、定子結構優化加速商業化

智通財經
10/15

智通財經APP獲悉,華鑫證券發佈研報稱,軸向磁通電機設計靈活,可根據應用需求組合轉子與定子數量,為電動飛行器、電動汽車及機器人關節等提供理想動力。其扁平化結構和高性能特性,有望使其成為人形機器人驅動電機的首選方案。目前其量產製約因素有:微小氣隙偏差、散熱壓力大、成本較高及機械應力大。該行認為,SMC一體壓鑄、定子結構優化等有望加速軸向磁通電機商業應用。

華鑫證券主要觀點如下:

軸向磁通電機結構優勢明顯,具有高功率密度等特點

軸向磁通電機是一種磁通路徑與轉軸平行的盤式電機。相比傳統徑向磁通電機,在同等功率下,其重量和軸向尺寸可減半,高效區間更廣,高效面積可達90%以上,扭矩密度和功率密度顯著提升。設計靈活,可根據應用需求組合轉子與定子數量,為電動飛行器、電動汽車及機器人關節等提供理想動力。其扁平化結構和高性能特性,有望使其成為人形機器人驅動電機的首選方案。

精密盤式結構、散熱等問題制約軸向磁通電機量產

軸向磁通電機盤式結構帶來製造複雜性:1、微小氣隙偏差會影響磁通分佈和軸向磁吸力,易引發振動與噪音,降低壽命。2、散熱壓力大:夾層結構和高比功率導致熱容量低,轉子磁鋼易過熱、退磁風險增加。3、成本較高:材料特殊、製造複雜,量產成本高。4、機械應力大:大半徑轉子在高速旋轉下承受離心力,對結構穩定性構成挑戰。

SMC一體壓鑄、定子結構優化等有望加速軸向磁通電機商業應用

目前行業主要採用:1、SMC一體壓鑄:具各向同性磁性,可支持複雜三維磁通設計,適配3D打印,實現大規模穩定製造。2、PCB定子:無鐵芯設計減輕重量、降低渦流損耗,提升效率與可靠性。3、結構優化:扁平線圈提高槽填充率,磁場更強,功率增加20–30%;線圈形狀優化提升散熱效率。4、強化散熱:液冷通道、相變材料及碳納米管等新型應用,顯著增強熱管理能力。

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