中國粉體網(wǎng)訊  電機(jī)作為eVTOL飛行器的核心驅(qū)動(dòng)元件，承擔(dān)著將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、提供推力和機(jī)動(dòng)控制的重要功能。電機(jī)的性能直接決定了飛行器的推力大小、響應(yīng)速度、能源利用效率以及整體系統(tǒng)的重量分布、散熱與維護(hù)周期。

近年來，隨著電池能量密度提升、功率電子技術(shù)進(jìn)步以及智能控制算法的發(fā)展，電動(dòng)航空器技術(shù)迎來了爆發(fā)性增長。全球范圍內(nèi)，多個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)與企業(yè)正圍繞eVTOL技術(shù)展開深入探索，并針對電機(jī)系統(tǒng)提出了新型設(shè)計(jì)方案。當(dāng)前，市場上出現(xiàn)了多種類型的電機(jī)方案，包括永磁同步電機(jī)（PMSM）、感應(yīng)電機(jī)以及新型磁懸浮電機(jī)等。

電機(jī)鐵芯材料

在電機(jī)設(shè)計(jì)中，鐵芯材料的選用直接影響著電機(jī)的磁通密度、損耗和效率。目前常用的鐵芯材料主要包括硅鋼片、非晶合金以及新型軟磁材料。

硅鋼片：又稱電工鋼或電磁鋼板，是一種含硅（Si）1%~4.5%的低碳合金鋼，傳統(tǒng)電機(jī)普遍采用的材料，通過疊壓工藝制成，具有低鐵損、高磁導(dǎo)率、低矯頑力、良好的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)勢。

非晶合金：又稱“金屬玻璃”，是一類新型多組元合金，兼具金屬的特性和液體的流動(dòng)性，集高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、超塑性、軟磁性等優(yōu)異的性能于一體的材料，相比硅鋼片，非晶合金具有更低的鐵損和更高的磁導(dǎo)率，但成本相對較高，制造工藝要求嚴(yán)格。

搭載非晶電機(jī)載人飛行汽車 來源：清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院

新型軟磁材料：典型的軟磁材料，可以用最小的外磁場實(shí)現(xiàn)最大的磁化強(qiáng)度，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新型復(fù)合材料和納米晶材料在提高磁性能、降低損耗方面展現(xiàn)出巨大潛力，未來有望在高端eVTOL電機(jī)中得到應(yīng)用。

電機(jī)制造工藝與裝配技術(shù)

鐵芯疊壓與切割：：將鐵芯材料逐片放入疊壓模具中，按照一定的順序和方向進(jìn)行疊放，在疊壓過程中，要注意控制硅鋼片的疊壓精度，包括鐵芯的外徑、內(nèi)徑、長度等尺寸精度，以及鐵芯的垂直度和同心度等形位公差。通常會(huì)使用壓力機(jī)對疊壓的硅鋼片施加一定的壓力，使它們緊密結(jié)合在一起，隨后根據(jù)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求，將疊壓好的鐵芯或原材料切割成所需的形狀和尺寸，以便安裝繞組、制造通風(fēng)槽等。

繞組自動(dòng)化生產(chǎn)：根據(jù)電機(jī)繞組的設(shè)計(jì)要求，選擇合適規(guī)格的導(dǎo)線，包括線徑、材質(zhì)絕緣類型等，對鐵芯進(jìn)行檢查，確保其尺寸精度和表面質(zhì)量符合要求，同時(shí)，準(zhǔn)備好用于固定繞組的骨架，保證其與鐵芯和導(dǎo)線的匹配性，利用自動(dòng)繞線設(shè)備，保證繞組的均勻性和重復(fù)性，減少人工誤差。

裝配與測試：在裝配過程中，采用高精密度定位、自動(dòng)校正技術(shù)以及在線測試平臺(tái)，確保每一臺(tái)電機(jī)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

未來展望

隨著電池能量密度的持續(xù)提升、智能控制技術(shù)的不斷進(jìn)步以及新材料的廣泛應(yīng)用，eVTOL電機(jī)將迎來更為廣闊的發(fā)展前景。未來，我們有望看到更高效、更輕量化的電機(jī)設(shè)計(jì)方案；集成化與智能化的全新系統(tǒng)架構(gòu)；在超導(dǎo)、磁懸浮等前沿技術(shù)支持下，實(shí)現(xiàn)電機(jī)能效與可靠性的新飛躍；跨界協(xié)同與全球標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)下，eVTOL產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，為未來城市空中出行帶來革命性變化。

參考來源:

御風(fēng)未來、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院、安泰科技官網(wǎng)

東吳證券

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)

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