轴向磁通电机在扭矩密度和效率上优势显著,形状扁平,有效磁面积位于转子表面,相同体积下扭矩更大。例如YASA轴向磁通电机扭矩密度和功率密度分别达160Nm/L和14.9kW/kg,是传统车用径向磁通电机的4倍;效率通常超过96%,运行噪音和振动较低。轴向磁通电机已从汽车、航空航天领域延伸至机器人,满足快速响应、小惯量、高扭矩密度、高载荷等要求,广汽、青龙、优必选等企业采用。
PCB电机是用印刷电路板(PCB)作为定子的轴向磁通电机,绕组直接制作在PCB上。PCB电机在轻量化、高效率方面优势突出:
1)省去铁芯结构和铜线绕组,铜用量减少66%,重量大幅减轻;
2)轴向磁通结构减少磁通路径损耗,无铁芯结构减少磁滞和涡流损耗,提升效率;
3)定子结构材料热膨胀系数接近,热稳定性更优;
4)PCB自动化产线确保线路一致性;
5)设计灵活,可快速定制不同功率和尺寸的电机。
PCB电机适用于机器人上肢、灵巧手,人形机器人需高扭矩密度、快速响应、轻量化、低噪音、高效率、高可靠、低成本等要求,传统电机方案升级空间有限,颠覆性技术亟待引入。目前人形机器人技术路线尚未收敛,PCB轴向磁通电机是潜在方案之一。
头部公司积极布局PCB轴向磁通电机:
✔ 卧龙电驱:布局高扭矩密度轴向磁通电机;
✔ 夏厦精密:参投指尖智擎10%股份,指尖智擎深耕微型电机,推出微型轴向磁通关节模组和特微型空心杯电机;
✔ 明阳电路:具有PCB全制程生产能力,专注小批量板,有机器人相关布局;
✔ 东睦股份:持有小象电机22%股份,小象电机深耕轴向磁通电机领域,技术工艺领先;
✔ 易德龙:柔性EMS制造商,产品包括PCBA、组装、线束线缆、传感器和线圈等。