近日，稀土永磁材料制造商 中科三环与轴向磁通电机企业盘毂动力签署了《战略合作框架协议》。双方将围绕轴向磁通电机专用磁性材料的开发与供应，联合研发具有超高磁能积、超低损耗和高耐温性的稀土永磁材料。（下图来源于中科三环官网）
一、轴向磁通电机
什么是轴向磁通电机？简单来说，传统径向磁通电机的磁通方向是沿着垂直于转轴的径向方向流动，而轴向磁通电机则是磁通方向与电机旋转轴平行，定子和转子呈盘状平行排列，因此又称盘式电机。
轴向磁通电机因定子与转子平行叠放，转子直径更大，可在相同作用力下产生更高扭矩。相比传统径向电机，在同等功率下，其重量和轴向尺寸可减半，高效区间覆盖90%以上。
正因如此，轴向磁通电机已被众多顶级制造商视为电驱行业的新宠。从奔驰AMG GT XX概念车搭载的轴向磁通电机（单台仅28kg、三台输出超1000千瓦），到法拉利SF90 Stradale的后轴应用，再到岚图推出的中国首款乘用车轴向磁通电机（峰值扭矩680N·m，单重仅28kg）——轴向磁通电机正迅速从超跑、性能车的小众领域向更广阔的常规交通和工业驱动领域快速渗透。（下图来源于盘毂动力官网）
二、磁性材料
轴向磁通电机的高性能，离不开核心材料——稀土永磁体的强力支撑。针对轴向磁通电机不同的拓扑结构（如单定子双转子、双定子单转子等），磁体不仅要承受复杂且极高的动态剪切应力，还必须保证在高速旋转和极高功率密度工况下稳定、长效运行。因此，材料需要同时具备超高磁能积、超低涡流损耗以及高耐温性。
然而，轴向磁通电机结构性特征给磁性材料带来了一个极大的安全挑战——退磁风险。轴向磁通电机由于其夹层结构和高比功率，导致热容量极低，转子磁钢极易过热；同时，轴向磁通电机中使用的转子磁体多为大半径薄片状设计方案，运行时受力苛刻，让退磁风险相较传统电机呈指数级放大。一旦遭遇剧烈高温或内部反向电流形成的反向磁场扰动，永磁体便面临局部或全局退磁的巨大风险。（下图来源于盘毂动力官网）
三、抗退磁策略
磁性材料之所以会产生退磁，最根本的原因在于其晶粒在高温或大反向磁场条件下，微观磁畴结构遭到破坏，导致其饱和磁极化强度等性能参数不可逆下降。
据报道，烧结钕铁硼磁体作为电机转子的核心材料，必须同时具备高剩磁、高矫顽力及更低的剩磁温度系数以保障极端工况下的高扭矩输出稳定性。
高矫顽力可抵抗电机内部反向磁场扰动，显著降低退磁风险；低剩磁温度系数则能够大幅减少高温下磁力的热损失。（下图来源于中科三环官网）
据报道，中科三环与盘毂动力签署的协议提出，双方将共同设立 “轴向磁通电机用超高端磁性材料联合研发中心” ，开展适用于轴向磁通电机的定制化研发与性能优化。双方将建设针对轴向磁通电机特殊工况与退磁敏感区进行精细化拓扑靶向设计的“高端磁材专业化生产”体系，从而彻底打通从材料基础研究、专业生产到电机产业化应用的全产业链条
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圆桌会议：人形机器人关节电机的开发重点以及难点 |
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