轴向磁通电机在扭矩密度和效率上优势显著。轴向磁通电机形状扁平,又称“盘式电机”,有效磁面积位于电机转子表面,因此相同体积扭矩更大;例如YASA轴向磁通电机扭矩密度和功率密度分别达160Nm/L和14.9kW/kg,4倍于传统车用径向磁通电机;效率通常超过96%,且运行噪音和振动较低。
轴向磁通电机从汽车、航空航天,开始延伸至机器人,满足快速响应、小惯量、高扭矩密度、高载荷等要求,广汽、青龙、优必选等采用。
PCB电机是一种用印刷电路板(PCB)作为定子的轴向磁通电机,传统的铁芯定子被PCB所取代,绕组直接制作在PCB上,当电流流经PCB定子上的铜箔线圈时,形成旋转磁场,与两端转子相互作用,驱动转子旋转。
PCB电机在轻量化、高效率方面优势突出:1)#轻量化:相比传统电机省去铁芯结构和铜线绕组,铜用量减少66%,重量大幅减轻;2)#高效率:轴向磁通结构减少磁通路径的损耗,且因无铁芯结构减少了磁滞和涡流损耗,提升效率;3)稳定性:定子结构材料的热膨胀系数接近,热稳定性更优;4)#自动化生产:PCB自动化产线确保线路一致性;5)#噪音极低;6)设计灵活,制造商可根据客户需求,快速定制不同功率和尺寸的电机。
PCB电机适用于机器人上肢、灵巧手。人形机器人为了完成复杂、流畅的动作,电机至关重要,需满足高扭矩密度、快速响应、轻量化、低噪音、高效率、高可靠、低成本等要求。传统的电机方案继续升级突破的空间较小,颠覆性的电机技术亟待引入。目前人形机器人技术路线尚未收敛,#头部公司积极寻求新的电机路线,PCB轴向磁通电机是潜在方案之一。
相关标的梳理:
卧龙电驱:综合性电机供应商,布局高扭矩密度轴向磁通电机;
夏厦精密:参投指尖智擎10%股份,指尖智擎深耕微型电机,推出微型轴向磁通关节模组和特微型空心杯电机;
明阳电路:具有PCB全制程生产能力,专注于小批量板,有机器人相关布局;
东睦股份:持有小象电机22%的股份,小象电机深耕轴向磁通电机领域,技术工艺领先;
易德龙:柔性EMS制造商,产品包括PCBA、组装、线束线缆、传感器和线圈等。
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