【導讀】電動汽車很重
，但您聽說過它們也很快嗎?當dang談tan到dao汽qi車che愛ai好hao者zhe的de需xu求qiu時shi，汽qi車che製zhi造zao商shang的de做zuo法fa是shi錯cuo誤wu的de。輕qing型xing電dian動dong跑pao車che和he跑pao車che目mu前qian沒mei有you銷xiao售shou
，雖sui然ran重zhong型xing電dian池chi是shi罪zui魁kui禍huo首shou
，但dan這zhe還hai遠yuan不bu是shi全quan部bu。在zai離li子zi電dian池chi節jie食shi之zhi前qian
，我wo們men可ke以yi解jie決jue很hen多duo這zhe樣yang的de問wen題ti。

這zhe將jiang從cong電dian動dong機ji之zhi類lei的de東dong西xi開kai始shi。今jin天tian的de電dian動dong汽qi車che幾ji乎hu完wan全quan由you徑jing向xiang磁ci通tong機ji提ti供gong動dong力li。它ta們men效xiao率lv高gao且qie相xiang對dui容rong易yi生sheng產chan
，但dan根gen據ju其qi工gong作zuo原yuan理li，它ta們men需xu要yao相xiang對dui較jiao長chang且qie呈cheng桶tong形xing
，才cai能neng為wei汽qi車che提ti供gong足zu夠gou的de動dong力li。相xiang比bi之zhi下xia，軸zhou向xiang磁ci通tong電dian機ji可ke以yi像xiang飛fei盤pan一yi樣yang更geng小xiao
、更扁平

，但仍然表現出相同的潛力。這是因為它們的磁鐵的排列方式。軸向電機中的磁力(或通量)平行於電機旋轉軸而不是垂直或徑向傳播。這意味著它們可以采取不同的形式。

問wen題ti在zai於yu它ta們men的de大da規gui模mo製zhi造zao要yao困kun難nan得de多duo
，這zhe阻zu礙ai了le它ta們men在zai電dian動dong汽qi車che中zhong的de廣guang泛fan采cai用yong。不bu過guo
，由you於yu一yi家jia公gong司si的de努nu力li，這zhe一yi概gai念nian看kan起qi來lai終zhong於yu準zhun備bei好hao展zhan開kai翅chi膀pang了le。

與其他電動汽車技術一樣，軸向磁通電機並不是一個新想法。早在 1800 年代初期，這個想法就已經在邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 的手中成形。然而，您在很大程度上要感謝一位使汽車行業重新燃起興趣的人：蒂姆·伍爾默博士。自從撰寫博士論文以來，伍爾默博士就一直癡迷於這個概念。近 20 年前的論文，他的研究導致了無軛分段電樞軸向磁通電機的誕生。他於 2009 年成立了一家名為 YASA 的公司來繼續發展

，與汽車製造商簽署了多項協議
，為電動汽車提供 YASA 電機，然後於 2021 年被梅賽德斯-奔馳收購。

他的旅程始於一個簡單的問題：“為什麼沒有電動汽車？” 2000 niandaimingxiandexianzhishidianchijishu，danjintian，zhebuzaishizhuyaozhangai。weilezhenzhengshixiangaoxiaoheqinglianghua，diandongqichebixucongtoukaishizhongxinkaolvweizhenggexitong，erwuermoboshiyijingzhaodaolezhegenantideguanjianbufen。tagongsidejishuzaihenduofangmiandouzhangwozheninkenengzhenzhengxiangyaogoumaidediandongpaochedeguanjian。

您可能想知道，如果幾乎所有電動汽車中現有的徑向磁通單元都非常高效

，為什麼伍爾默博士決定研究電動機設計。畢竟，他告訴我“我會很樂意研究電池
、充電器以及任何我覺得有趣的東西。” 不過，“質量分解”的想法確實促使他進行軸向通量設計。至少在紙麵上

，與類似輸出的徑向通量相比，新配置有望減少 30% 的尺寸，並顯著減輕重量。這個百分比比您想象的要重要得多，尤其是在雙電機或三電機電動汽車中。“如果我們能減輕 100-200 公斤 [220-440 磅]，你就開始真正影響你的車輛了。”

不(bu)僅(jin)從(cong)動(dong)力(li)總(zong)成(cheng)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，而(er)且(qie)從(cong)整(zheng)體(ti)質(zhi)量(liang)和(he)包(bao)裝(zhuang)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)。如(ru)果(guo)像(xiang)電(dian)機(ji)這(zhe)樣(yang)的(de)部(bu)件(jian)可(ke)以(yi)減(jian)輕(qing)相(xiang)當(dang)多(duo)的(de)重(zhong)量(liang)和(he)體(ti)積(ji)，那(na)麼(me)這(zhe)實(shi)際(ji)上(shang)意(yi)味(wei)著(zhe)支(zhi)撐(cheng)它(ta)的(de)所(suo)有(you)部(bu)件(jian)都(dou)可(ke)以(yi)變(bian)得(de)更(geng)輕(qing)、更緊湊。作為一個係統，汽車可以變得更加高效。忘記更大的電池吧——您nin擁yong有you的de電dian池chi將jiang能neng夠gou帶dai您nin走zou得de更geng遠yuan。我wo們men還hai沒mei有you真zhen正zheng看kan到dao這zhe種zhong做zuo法fa在zai這zhe個ge方fang向xiang上shang走zou向xiang極ji端duan
，但dan我wo們men肯ken定ding看kan到dao了le相xiang反fan的de情qing況kuang。我wo當dang然ran是shi在zai談tan論lun9,000 磅重的悍馬電動車。

軸向磁通電機在概念上非常好，但與徑向磁通電機相比，它更難以批量生產。此外，軸向磁通電機有多種配置，因此 Woolmer 博士必須縮小最適合大規模開發的範圍。

在 2000 年代末，他對一種稱為軟磁複合材料（通常稱為 SMC）的材料產生興趣後，開始采用 YASA 配置。“您可以使用非常簡單的工具將其壓成三維形狀，而不是堆疊疊片。” 這在電機結構和效率方麵有很多優勢，但“有一個限製
，那就是你隻能製造最大手大小的零件。” 這是由於將 SMC 壓製成固體形式需要巨大的壓力。

這一限製最終導致將定子（包含銅繞組的電機固定部分）分段。這在可製造性、效率和扭矩密度方麵產生了瀑布效應。他當時並不知道，但他隻是為這項技術構建了一個未來。現在他已經明白了這一點——他讓這一切聽起來如此簡單——他隻需要在 2009 年為他的設計找到投資者，當時還沒有大眾市場的電動汽車上路。同樣，製造這些先進電機的工具也不存在。“我們必須設計大量機器來製造機器，”Woolmer 博士解釋道
，並補充說，目前用於製造公司電機的工具 70% 是由 YASA 定製的。

正如你所預料的那樣，伍爾默博士遭到了很多懷疑。他說，早期的投資者談話是這樣的：“沒有電動汽車。你的產品沒有市場。即使有市場，即使你開始出售你的技術，你也會賠錢
，而且這是將是一場災難。”

這並沒有阻止亞薩停下來。成立後不久，該公司就在 2010 年為捷豹 C-X75 概念車製造發動機取得了第一次重大突破。這款非正統的渦輪動力混合動力電動超級跑車從未投入生產
，盡管它確實在 2015 年詹姆斯·邦德 (James Bond) 中引起了轟動。電影《幽靈》。接下來，它於 2015 年為價值 200 萬美元的 Koenigsegg Regera 插電式混合動力超級跑車提供 YASA dianji，zheshidiyikuancaiyonggaijishudeliangchanche。ranhouzaigaigongsibeimeisaidesishougouzhiqianshoudaolelaizifalalihemaikailundedingdan，jinguangaigongsirengzaiyuwaibuhezuohuobanhezuo。

盡管如此，到 2023 年(nian)
，市(shi)場(chang)上(shang)仍(reng)然(ran)沒(mei)有(you)大(da)眾(zhong)市(shi)場(chang)的(de)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)通(tong)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)。為(wei)什(shen)麼(me)？嗯(ng)，許(xu)多(duo)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)剛(gang)剛(gang)開(kai)始(shi)銷(xiao)售(shou)他(ta)們(men)的(de)第(di)一(yi)批(pi)電(dian)動(dong)產(chan)品(pin)
，這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)都(dou)是(shi)在(zai) YASA 的(de)工(gong)作(zuo)真(zhen)正(zheng)麵(mian)世(shi)之(zhi)前(qian)就(jiu)開(kai)始(shi)開(kai)發(fa)的(de)。此(ci)外(wai)，軸(zhou)向(xiang)磁(ci)通(tong)電(dian)機(ji)因(yin)其(qi)扁(bian)平(ping)外(wai)形(xing)而(er)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)安(an)裝(zhuang)在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)和(he)變(bian)速(su)箱(xiang)之(zhi)間(jian)，因(yin)此(ci)高(gao)性(xing)能(neng)混(hun)合(he)動(dong)力(li)似(si)乎(hu)是(shi)製(zhi)造(zao)商(shang)測(ce)試(shi)該(gai)技(ji)術(shu)的(de)自(zi)然(ran)起(qi)點(dian)。

純電動汽車領域的真正機會尚未實現
，但伍爾默博士表示這隻是時間問題。他比我（有記錄）談論過的汽車行業中的任何人都更了解愛好者汽車的未來，他明白這不僅僅是關於你能以多快的速度達到 60 英裏每小時。“每個人都在製造快速電動汽車，這是有一點底線的
，”他告訴我。事實證明這很容易做到。我們可以看到特斯拉、通用汽車等公司生產的許多快速
、重型機器。但現在“心態已經改變。每個人都認識到它們速度很快。現在下一個改變是如何讓它們更具吸引力
，如何讓它們更有趣。”

要做到這一點，需要減輕重量並更有效地利用能源，而不是簡單地在汽車中塞入更多電池。這正是軸向磁通電機技術所允許的。“隨著電池的改進
、架構的優化以及子部件重量的下降，它們實際上沒有理由不能比內燃機汽車更輕，”伍爾默博士告訴我。

所有這些都催生了 YASA 即將推出的新一代軸向磁通電機，該電機目前正在開發中，並將在本十年內登上舞台。這些電機“每公斤的功率將超過 30 kW [40 hp]”。其影響幾乎令人難以置信。一輛 300 馬力的周末小快艇可以由重量比普通西瓜還輕的發動機提供動力。

最重要的是，這將使電動汽車的駕駛和感覺與今天有所不同，即使電池仍然比大多數人希望的要重。“[原始設備製造商]正在努力尋找電動汽車的差異化，尤其是當他們擁有汽油和柴油汽車時。” 像 YASA 所擅長的新技術將成為開拓利基市場並提供獨特駕駛體驗的關鍵。

理想的電動機配置尚未確定。內燃機汽車已經發展了 100 年的大部分時間，我們不能指望電動汽車立即就能在所有方麵都做得更好。不過，這個承諾是顯而易見的。當 YASA 的下一代電機問世時
，電池、電力電子設備等也將得到改進。懷疑是有道理的，但實際上已經存在的技術已經準備好開啟新一代廉價
、輕量和簡單跑車的大門。

來源：Recurrent Ventures

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