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扁平化的未来：轴向电机如何在飞行与汽车领域展现超高功率密度？
随着科技的不断进步，电动车和电动航空器的需求日益增加，其中一项显著的技术进展是轴向电机（Axial Flux Motor, AFM）的使用。这种电机结构在转子与定子之间的间隙方向是平行于旋转轴，而与常见的径向电机相对，轴向电机的设计使Torque 随转子直径的立方增长，这使得其在功率密度方面表现优异。这样的设计不仅能提升性能，还能在多种应用中展现出强大的潜力，从电动汽车到电动飞行器的各个领域。
轴向电机具备更大的磁性表面和整体表面积，对于给定体积的冷却效果显著优于径向电机。
轴向电机的特性
轴向电机的设计具有多种优势。首先，电机可以建立在任何平坦的结构上，例如印刷电路板（PCB），通过添加线圈和轴承来实现。这一设计简化了线圈绕制过程，且可以使用平坦的矩形铜条来代替较复杂的绕组方式，使得高电流的绕组变得更加容易。
其次，轴向电机的转子通常可以设计得更轻，并且因为磁路较短，通常能够使用定向晶粒电工钢，这不仅提高了磁导率，还降低了核心损失。然而，这种设计也有其局限性，例如不均匀的磁通分布可能导致性能不稳定。
设计与应用
在设计方面，轴向电机可以采用单一或双转子，亦可选择单一或双定子。通常在高功率应用中，双定子单转子的设计更为常见，虽然这需要配合铁损产生的外壳。相对而言，单定子双转子设计则可省去外壳重量，提升效率。
YASA的37公斤可堆叠750 R电机提供超过5kw/kg的功率密度，让其在市场中脱颖而出。
值得一提的是，虽然轴向电机的使用早在电磁电机刚开发时期就开始，但在强大永磁材料广泛可得及无刷直流电机技术发展之前，其应用范围相对受限。随着近年来需求的提升，轴向电机在电动车领域的应用已经加速。
汽车与航空领域的变革
在汽车领域，YASA的产品被应用于多款概念及原型车，并且搭载在如科尼赛克Regera、法拉利SF90 Stradale等高性能跑车上。 YASA的目标是设计出每公斤可输出220千瓦的电机，这对于提升电动车的性能至关重要。
在航空领域，Rolls-Royce的ACCEL电动飞机使用了三台轴向电机，并创下目前电动飞机的世界速度纪录。 YASA则为Rolls Royce的Spirit of Innovation飞机提供轴向电机，致力于实现50 kW/kg的功率密度，以应对电子飞行所需的大量重量减少。
轴向电机的设计不仅让电动车和飞机能够达到更高的功率密度，也在不断改变我们对电动出行的想像。
未来的展望
展望未来，轴向电机的发展潜力仍然巨大。不同的企业如Emrax和Siemens等，已经开始研究更高效的轴向电机，使其在各类型的应用中展现出色的表现。随着全球电动交通的快速发展，这一技术的持续创新和应用或将成为未来交通工具设计的重要趋势。
最终，随着技术的进步，这种电机的应用可能会如何进一步改变我们的生活方式和交通系统呢?
