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1、行业研究市场分析深度洞察行业分析报告2025INDUSTRY REPORT 2 0 2 5 轴向磁通电机应用场景、发展困境及行业发展机遇分析报告 目录索引目录索引 一、轴向磁通电机:特殊结构带来优异性能和更广应用.4(一)轴向磁通电机特殊的轴向排布结构带来显著的性能与节能优势.5(二)应用场景:空间质量敏感但功率输出需求较大的领域.8 二、困境:大规模使用前需面对制造与成本两座大山.11(一)制造:高精密技术需求产业初期难以满足.11(二)成本:高性能同时材料制造要求高,产业初期难形成价格优势.14 三、突围:材料+结构创新有望解决制造与成本困境.16(一)材料革新突破成本困境:粉末冶金和永磁
2、材料去稀土化.16(二)结构创新重构电机架构:无轭设计和 PCB 定子.17 四、机会:人形机器人推动关节电机需求大幅增长.19(一)轴向磁通电机特质高度适配机器人,或可应用于腿部和灵巧手.19(二)轴向磁通电机应用带来一体化关节革命.21 图表索引图表索引 图 1:法拉第发明历史上第一台(轴向磁通)电机.4 图 2:轴向电机与径向电机磁场原理图.4 图 3:轴向磁通电机和径向磁通电机结构拆分.4 图 4:轴向磁通电机和径向磁通电机拓扑结构与磁通线示意图.5 图 5:轴向磁通电机和径向磁通电机绕组方式对比.6 图 6:有铁心定子结构与无铁心定子结构对比图.6 图 7:PCB 定子电机结构示意图
3、.6 图 8:不同转速下的铁心损耗.7 图 9:不同转速下的铜耗.7 图 10:比亚迪轮边电机结构示意图.8 图 11:轮毂电机结构示意图.8 图 12:卧龙电驱轴向磁通电机结构.9 图 13:璇玑动力使用轴向磁通电机技术的关节模组结构.10 图 14:轴向磁通电机整体工艺流程.11 图 15:轴向磁通电机(左)与径向磁通电机(右)气隙.12 图 16:轴向磁通电机铁芯无法叠片制成.12 图 17:卷绕定子铁芯.12 图 18:定子齿热堆积引发绝缘老化风险.13 图 19:轴向磁通电机电子冲卷设备.14 图 20:轴向磁通电机铁心无法叠片制成.17 图 21:Traxial 无轭设计较宽速度范
4、围提供最高效率.17 图 22:AircoreMobility 电机具有多个转子和定子.18 图 23:2024-2035E 全球人形机器人市场规模及预测.19 图 24:Optimus Gen1 零部件价值量占比拆分.19 图 25:菱形绕组与螺旋形绕组对比.21 图 26:微型轴向磁通电机与一元硬币对比.21 表 1:轴向磁通电机根据定转子组合分类.5 表 2:轴向磁通电机性能对比.7 表 3:SMC 与传统叠片钢性能对比.16 表 4:永磁体用量与价格对比.17 表 5:青龙机器人下身使用轴向磁通电机方案关节峰值力矩较高.20 一、一、轴向磁通电机轴向磁通电机:特殊特殊结构结构带来带来优
5、异性能和优异性能和更广应用更广应用 轴向磁通电机与传统电机轴向磁通电机与传统电机根本区别为磁场方向不同根本区别为磁场方向不同。1831年,法拉第发明的第一台电机即为轴向磁通电机,但受限于当时的技术水平和制造工艺,存在沿径向叠制的定/转子加工、强轴向磁拉力引起的转子偏心、定/转子组装及高成本等问题,因此逐渐被当前主流的径向磁通电机所取代。二者都基于相同的电磁原理工作,核心区别在于磁场方向不同,轴向磁通电机磁场方向与旋转轴平行,而传统的径向磁通电机的磁场方向则与旋转轴垂直。图图1:法拉第发明历史上第一台(轴向磁通)电机法拉第发明历史上第一台(轴向磁通)电机 图图 2:轴向电机轴向电机与径向电机与径
6、向电机磁场原理图磁场原理图 数据来源:Siyavula,广发证券发展研究中心 数据来源:锂世汇公众号,广发证券发展研究中心 磁场方向不同核心在于磁场方向不同核心在于结构不同结构不同,轴向电机的定子与转子轴向排布,轴向电机的定子与转子轴向排布。轴向磁通电机与径向磁通电机核心结构都包括定子与转子两个核心部件,定子部分包括定子铁心和绕组,转子部分包括永磁体与转子铁心。传统径向磁通电机转子装配于电机内部,而轴向磁通电机的定子与转子半径一致呈盘式结构,以轴向排布,定子与转子间的气隙是与电机转轴垂直的平面,磁场方向垂直于气隙面,与转轴方向平行。图图3:轴向磁通电机和径向磁通电机结构拆分轴向磁通电机和径向磁