摘要:10月下旬,英国高性能电机公司 YASA 再次点燃了全球汽车与航空行业的神经。
——当马达比引擎还轻,中国厂商能否追上这场“扁平革命”?
一、一个看似不起眼的圆盘,改写了电动车的动力学
10月下旬,英国高性能电机公司 YASA 再次点燃了全球汽车与航空行业的神经。
这家隶属于梅赛德斯-奔驰集团的创新公司,宣布其最新一代 轴向磁通电机(Axial Flux Motor) 原型机,
以 12.7千克 的重量输出 750千瓦(约1006马力) 峰值功率——功率密度高达 59千瓦/千克。
这一数据,不仅打破了此前由YASA自己保持的42千瓦/千克纪录,更是将全球最强对手——Evolito 与 Helix 等公司的产品远远甩在身后。
在工程界,这几乎是一次“物理极限级”的飞跃。
要知道,目前主流电动车电机(例如特斯拉 Model 3 的永磁同步电机)功率密度仅在 5–10千瓦/千克 之间。
YASA 的这台电机,相当于以传统电机十分之一的重量,释放出超跑级的动力。
二、“扁平”电机的革命:从原理到挑战
YASA 的技术核心是 轴向磁通架构(Axial Flux Architecture),也被称作“盘式电机”。
与传统“径向磁通”(Radial Flux)马达相比,它的磁通方向与旋转轴平行,而非垂直,因此可以做到:
更短的磁路:磁场路径缩短,能量损耗更低;
更高的扭矩密度:适合高性能汽车或航空推进系统;
更易于模块化堆叠:可以灵活组合多个电机盘,实现可扩展输出。
但难点也显而易见:
轴向磁通电机的散热、结构刚度与电磁平衡极为复杂,尤其在高转速下容易产生磁饱和和振动。
YASA 花了十多年时间解决这些工程瓶颈——
从磁钢的几何排布,到绕组的层叠方式,再到冷却路径的拓扑优化。
正如YASA 创始人 Tim Woolmer 所言:
> “这不是一张PPT上的概念,而是一台真实运转的机器。它的结构完全可以量产化——无需稀有材料,也不依赖实验室环境。”
三、行业背景:为什么功率密度是“下一战场”
在电机技术中,“功率密度”(Power Density)是衡量技术成熟度的关键指标之一。
它决定了车辆的加速能力、航程效率以及平台适配性。
举个例子:
一台传统汽车电机如果重100公斤、功率200千瓦,其功率密度是2千瓦/千克;
而若能做到20千克、功率400千瓦,那意味着整车动力更强、重量更轻、能效更高。
在电动航空(eVTOL)、赛车乃至卫星推进等领域,
每减轻1千克重量都意味着成倍的性能收益。
YASA 以59千瓦/千克的突破,不仅击败了所有竞争者,也重新定义了“轻量电驱”的上限。
目前业内主要纪录如下:
公司 类型 功率密度 应用方向
YASA(UK) 轴向磁通 59 kW/kg 高性能汽车
Evolito(UK) 轴向磁通 28 kW/kg 航空
Helix(UK)SPX177 径向磁通 25.4 kW/kg 超跑原型
Donut Labs(US) 轮毂电机 15.8 kW/kg 乘用车
H3X(US)HPDM-250 航空电机 13.4 kW/kg eVTOL/无人机
可以看到,YASA 的性能几乎是行业平均水平的 四倍以上。
这也让外界普遍认为,它将成为新一代高端电驱动标准。
四、中国力量:正在缩短差距的“轴通赛道”
事实上,中国在轴向磁通电机领域的投入并不落后。
过去三年,数家企业和科研院所在这一赛道上快速追赶:
清华大学先进电机研究中心 已研制出 20 kW/kg 级别的原型机,用于新能源赛车;
中科院电工所 在2024年推出高扭矩密度盘式电机,已在航空电推进中测试;
浙江方正电机、汇川技术、蜂巢能源 等企业,正在布局车规级量产方案;
比亚迪与宁德时代 则在下一代混动平台中测试“扁平定子”概念。
中国方案的特点是:更注重成本可控与产业链自给。
与YASA主攻“极致性能”不同,国内团队的目标是在15–25 kW/kg区间内实现可量产,
这意味着它们更容易落地于中高端电动车、混动系统甚至风电伺服等领域。
五、从实验室到工厂:YASA 的现实挑战
虽然数据惊人,但YASA 的电机目前仍停留在原型阶段。
公司方面尚未公布量产时间表,也没有明确进入具体车型。
目前推测,其首批应用可能出现在奔驰 AMG 的高性能电驱项目中,
随后逐步向航空与赛道项目拓展。
关键瓶颈仍然是:
成本(高精度磁钢与冷却系统制造难度大);
可靠性(高功率密度带来的热与应力挑战);
工艺良率(精密装配误差容限极低)。
业内普遍认为,从原型到量产至少还需 2–3年验证周期。
不过,YASA 已明确该电机“完全可扩展”,未来有望用于从摩托车到商用车的各类平台。
六、如果这项技术成熟,会改变什么?
对汽车行业:
整车轻量化:功率密度翻倍,驱动系统重量减半,续航提升5–10%;
平台创新:盘式结构让电机可以直接嵌入车轮、底盘甚至飞行器翼根,设计更自由;
热管理革命:新型液冷通道和散热层设计将成为新产业链焦点。
对航空与航天:
eVTOL、电动直升机将首次具备真正可商用的推重比;
微型卫星与探测器可搭载高效电推进系统,大幅延长任务寿命。
对消费者:
未来电动车可能更轻、更快、更耐用。
一台家用SUV若采用类似电机,
在保持同等续航的前提下,整车可减重200公斤以上。
这不仅意味着加速更快,也意味着电池容量可减小、成本下降。
七、结语:当“轻”成为电机的未来方向
从直流电机到永磁同步电机,再到如今的轴向磁通结构,
电驱技术的每次跃迁,都在推动人类重新定义“动力”。
YASA 的突破,既是一场材料科学、流体力学与电磁工程的集体胜利,
也是一次关于制造极限与能源效率的重新审视。
当功率密度突破50千瓦每公斤这道“心理天花板”,
我们距离“比喷气发动机更强、更轻的电驱系统”只差一步。
而这一步,将决定未来十年新能源竞争的格局。
未来,当你看到下一代奔驰、或某家中国品牌的新电动超跑时,
别惊讶它的马达比笔记本还薄、比发动机还轻。
因为那不再是梦,而是工程师手中真正的——
“扁平革命”。
来源:智能学院
