2026年六月,轴向磁通电机技术突破的消息在新能源汽车圈引起轩然大波。
盘毂动力和中科院宁波材料所联合开发的PGH高性能磁钢终于实现量产,电机功率密度一举突破25.73千瓦/公斤,并且已经超过了原定于2041年的技术路线图目标。
听起来是不是有点反常呢?
毕竟这东西还没有解决好散热和制造成本的问题,但是这一步无疑为新能源汽车的续航提升以及动力优化提供了结构性方案。
作为一直关注电动车动力系统的我,忍不住要跟大家分享一下背后的故事和细节,并且顺便解读一下那些表面光鲜亮丽、数量众多的数字背后的玄机和技术门道。

功率密度这样的东西,不要只看数字就乱比。
很多人拿这个25.73千瓦/公斤和特斯拉现有的电机直接比,稍微动一下脑筋就知道两者口径不一样。
特斯拉的参数大多为整车电驱系统的总成功率密度,轴向磁通电机这里指的是单个电动机材料上的最大输出功。
两者概念上差别很大,直接做“倍数”的比较有点像拿核桃和榛子比大小,并无意义。
新能源汽车续航下降的原因并不在于电池容量的减少,而是在于车速加快时风阻增大、温度变化造成电机效率降低等因素。

电机效率提高,在高速工况下更突出的是续航提升。
换句话说,动力系统升级除了电池之外,电机、控制系统的进步也是续航提高的重要原因。
从法拉第1821年发明的圆盘式电动机开始,轴向磁通电机的设计理念就埋下了种子。
那个时候圆盘电机磁场沿轴向穿过旋转的铜盘,结构简单但是为后来轴向磁通电动机打下基础。
相比之下,径向磁通电机就似家里的滚筒洗衣机一样简单,在外圈安放定子绕组、内里转动手身的结构也十分常见,并且工艺成熟方便制造所以被用作大多数工业电动机的主要选择。

径向磁通电机要提高功率密度,只能加大尺寸和重量,并且整车的负重会增加、续航也会被牺牲。
这也是传统电机功率密度提高受限的原因,动力和续航之间总是需要做出选择。
轴向磁通电机上层下结构设计,磁场沿轴线穿过定子绕组,在体积、重量相同的情况下输出更大的扭矩。
轴向磁通电机就像把传统的电动机“瘦身”一样,给整车设计留下了更多的空间。
这种结构使电机厚度变小,汽车可以腾出更多的空间来安装电池组,并且续航能力也会更好。

缺点也很明显,散热成了大问题,在高功率密度的情况下热量集中不容易散开。
PGH磁钢虽然抗退磁能力提高了很多,但是制造精度以及成本控制仍然是工程师们面临的硬骨头。
这一切的成就不是一蹴而就得到。
中国电动车产业的技术积累沉淀了二十余年,背后是千千万万个工程师的默默努力。
记得小时候经常在老街上看解放、斯柯达1203以及北京二十一两的底盘结构,机械零件的样子和工作方式也在我的脑子里留下了印象。

到了90年代开始订阅《汽车之友》,从单纯的车迷转变为能用数据说话的专业玩家。
那个时候汽车性能量化评测开始流行起来,舒适度测试的方法也越来越科学。
这些经历为将来深入理解电机驱动和控制技术打下了基础。
清华大学机械系的课堂上,电机驱动与控制课程让我真正掌握了理论基础。
随后进入电动汽车研究所,参与电机控制系统的开发之后才知道,“弯道超车”的说法有多浪漫而实际。

整车能力的提高,主要依靠完整的产业链支持以及扎实的基础工艺。
换道超车才是更稳妥的途径。
多电机独立驱动技术,特别是轮毂电动的研究,则是出于提高整车操纵稳定性、驾驶体验的目的。
轮毂电机虽然簧下质量增大、散热问题依然制约着它的普及。

用永磁同步电机驱动前轮,配合自制减速箱和传动轴完成整车电动化改造。
这台车的试跑让我第一次直观地感受到了多电机驱动带来的操控优势。
通过直接控制各个电机的横摆力矩来提高车辆稳定性,弯道更稳、路感反馈更加精准。
矢量扭矩分配技术十多年后成为全球主机厂的研究热点,2004年研究生阶段就进行了实车验证,走在了时代的前沿。
毕业后进入一级零部件供应商工作,开始负责动力总成电子控制单元的软硬件开发。

那段时间深深感受到了汽车V模型开发流程的严格,客户需求一点点分解到软件、硬件和制造各个部分中去,在任何一个环节出错都会使整车性能大打折扣。
高原标定试验、电脑刷写、硬件故障分析和软件排查成了家常便饭。
特别让我印象深刻的是自制测试工具复现低概率软件缺陷的过程,机械工程和嵌入式开发的交叉给我展示了技术融合与复杂性的特点。
1997年开始进行新能源汽车舒适性量化评测,2004年完成了电动改装实车试跑,在经过了十几年的发展之后轴向磁通电机技术也取得了突破进展。
轴向磁通电机缩小了电动机的体积,提高了功率密度,并给整车的设计提供了新的空间。

更小的电机释放出更多的电池空间,续航潜力得到发挥、动力瓶颈被打破。
到2026年9月时,相关电机的累计销售量将达到5万台,并且已经应用在新能源商用车、农机以及中小型船舶上。
乘用车领域还在验证成本和可靠性,因为电机制造工艺复杂、材料门槛高,在短期内难以实现规模化降价。
电机制造成本高,工艺复杂是现实。
PGH磁钢虽然性能很好,但是生产过程中的精度和热处理要求很高,所以制造成本比较高。

也不是没有解决办法,掌握了核心技术之后,在规模化生产的情况下自然可以降低成本了。
电机技术的发展离不开工程师群体长期的积累和不断的打磨,这才是新能源产业发展的真正基础。
突破带来了革命性的进展,但是散热以及制造成本的问题仍然是制约乘用车大规模应用的主要障碍。
未来新能源汽车领域,到底是继续深耕零部件轻量化、多电机控制技术还是寄 hope 在电池能量密度的提升上,在行业内都是一个值得深入探讨的话题。
说到底,技术没有终点,在不断的试错和改进中才能达到突破。

电动车的未来,可能不只是电池之争的问题了,而是电机、控制系统的比拼。
谁能在这场硬核技术赛道上笑到最后,值得我们拭目以待。