今天分享的是：机械设备-人形机器人系列二十一：轴向磁通电机：电机的未来形态
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轴向磁通电机采用定转子轴向排布的盘式结构，磁场方向与旋转轴平行，相比传统径向电机具有显著优势，其磁通路径更短、有效磁面积更大、绕组密度更高，功率密度可达传统电机的4倍，扭矩密度提升122%，重量降低26%，效率提升1-2%。该电机应用场景聚焦空间和质量敏感但功率需求大的高端领域，如新能源汽车（已在法拉利、奔驰等高端车型应用，可用于主驱、轮边、轮毂电机等）、电动飞行器（功率密度超8kW/kg，满足eVTOL等严苛要求）、人形机器人关节（扁平化设计实现小体积高扭矩，扭矩密度达240NM/KG）以及风电、船舶等，预计2030年全球市场规模将达144.8亿美元，年复合增长率73.5%。当前其面临制造和成本困境，制造上存在气隙控制精度要求高、定子铁芯制造工艺复杂、转子制造面临结构强度和动平衡挑战、散热系统设计复杂等问题；成本上因材料特殊、制造复杂、产业化程度不足，量产成本较传统电机高20-30%。不过，材料与结构创新为突破瓶颈提供了路径，材料上SMC粉末冶金技术实现复杂磁路一体化制造，永磁材料去稀土化降低成本50%以上；结构上无轭设计减少80%定子铁重量并简化绕线工艺，PCB定子技术消除传统绕线瓶颈、减少66%铜材用量。随着人形机器人量产在即，轴向磁通电机因其高功率密度等特质与之需求高度契合，有望在腿部关节和灵巧手等部位应用，并催生一体化关节模组革命。
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