【每日谈】轴向磁通电机结构优势明显,有望成为人形机器人驱动电机的首选方案
2025-10-16 22:41
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核心看点:

【本文来自持牌证券机构,不代表平台观点,请独立判断和决策】

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华鑫证券研报指出,新型轴向磁通电机技术是实现高比功率、高转矩密度电驱动系统的关键前沿方向,代表着电机技术由传统结构向高效轻量化的演进趋势。可为电动飞行器、电动汽车及机器人关节等提供理想动力。目前正由国内科创企业与部分上市公司加速布局。

执行器(即一体化关节)是将电机的旋转运动转化为连杆机构运动的关键组件,是机器人实现动作的核心动力单元。电机作为执行器的核心零部件,负责将电能转化为机械能,为整体运动提供驱动力。

人形机器人躯干中的执行器可分为两类:旋转执行器与线性执行器,主要区别在于其传动机构形式——前者通常采用减速器,后者则采用行星滚柱丝杠。以特斯拉Optimus为例,其全身配置14个线性执行器与14个旋转执行器,通过协同运作实现精确灵活的运动控制。

新型轴向磁通电机技术是实现高比功率、高转矩密度电驱动系统的关键前沿方向,代表着电机技术由传统结构向高效轻量化的演进趋势。

目前,产品与技术研发主要集中于少数高新科创企业及高校科研团队。在A股上市公司中,已有多家企业积极布局相关技术,包括东睦股份(小象电机)、信质集团、卧龙电驱等等。这些企业正围绕材料、结构设计、制造工艺等环节展开协同创新,为轴向磁通电机的国产化与规模化应用奠定基础。

国内领先厂商盘毂动力已率先实现轴向磁通电机的规模化量产与应用,在细分领域专利储备方面处于行业领先地位。其量产电机功率密度可达21kW/kg,产品功率覆盖63W至900kW,可满足从轻型装备到大型动力系统的多场景应用需求,标志着国产轴向磁通电机产业化的关键突破。

1)哪些问题制约轴向磁通电机量产

轴向磁通电机盘式结构带来制造复杂性

一是,微小气隙偏差会影响磁通分布和轴向磁吸力,易引发振动与噪音,降低寿命。

二是,散热压力大:夹层结构和高比功率导致热容量低,转子磁钢易过热、退磁风险增加。3、成本较高:材料特殊、制造复杂,量产成本高。4、机械应力大:大半径转子在高速旋转下承受离心力,对结构稳定性构成挑战。

2)SMC一体压铸等可解决行业难题

目前行业主要采用:

一是,SMC一体压铸具各向同性磁性,可支持复杂三维磁通设计,适配3D打印,实现大规模稳定制造。

二是,PCB定子,无铁芯设计减轻重量、降低涡流损耗,提升效率与可靠性。

三是结构优化,扁平线圈提高槽填充率,磁场更强,功率增加20–30%;线圈形状优化提升散热效率。

四是强化散热。液冷通道、相变材料及碳纳米管等新型应用,显著增强热管理能力。

3)相关公司

卧龙电驱:电机龙头,拥有多项轴向磁通电机专利。旗下参控股多家机器人公司,如浙江希尔机器人股份有限公司。2025年3月,卧龙电驱成为智元机器人的战略股东,持股约0.74%。

信质集团:已掌握成熟的轴向磁通电机技术,并已应用于电梯、汽车等传统行业,同时与核心总成商保持合作,为未来新一代人形机器人方案提供潜在技术支撑。2025年,公司新设立鸿辉智能机器人(浙江)有限公司,专注于智能机器人、电机及其控制系统等的研发。

东睦股份:机器人轻量化领域主要沿PEEK材料和粉末冶金(MIM)工艺两大方向发展。公司为MIM工艺龙头,旗下子公司小象电动布局轴向磁通电机技术。公司已通过MIM工艺成功生产机器人齿轮、减速器、连接件等产品,并广泛应用于机器人关节。

易德龙:依托柔性EMS能力,联合高校攻关轴向PCB电机关键技术,推动新一代工业与家用机器人电机产品研发与量产。

研报来源:华鑫证券,林子健,S1050523090001,轴向磁通电机:高功率密度等特点有望助力其成为下一代执行器用电机。2025年10月14日

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责任编辑: 赖少华
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