下一代C63將會取消大V8發(fā)動機，改為2.0T四缸發(fā)動機配電動機的混合動力系統(tǒng)，這早已不再是新聞，AMG的頂級車系也將會用上混動系統(tǒng)，配上73e的尾標。

是什么讓一直以大排量發(fā)動機，暴力輸出，堪稱德系肌肉車形象示人的AMG走上了電動化的道路？

排放？一部分，但并不是全部。畢竟AMG的份額相對奔馳整體相當小，節(jié)能減排工作還不至于讓品牌的性能擔當?shù)腁MG不得不做出削缸斷臂決定的地步，那么答案就很明確了，是性能，讓AMG主動擁抱了電氣化。

再來看看7月22日的梅賽德斯奔馳集團公布的其最新電動化計劃表，從“電動為先”向“全面電動”轉(zhuǎn)型。除了從2025年起，所有新推出的車輛平臺架構(gòu)都將是純電動架構(gòu)，公司生產(chǎn)的每款車型都會有純電動的替代方案，到2030年底全面完成電動化這些集團策略之外，還額外提到了一項收購案：

通過垂直整合和收購超高性能軸向磁通電機專家YASA，提高電動傳動系統(tǒng)的效率。

這家YASA是何方神圣，為何又著重提及了軸向磁通電機，它又有何魔力，讓AMG有了足夠的底氣擁抱電動化？

——法拉利首款插電混動旗艦跑車SF90的混動系統(tǒng)供應(yīng)商這個理由充不充分？

軸向磁通是相對于徑向磁通說的，我們目前絕大部分的電動車使用的電機都是徑向磁通電機，其電機繞組產(chǎn)生的磁通方向垂直于電機軸線，是徑向的。而軸向磁通指的是定子繞組產(chǎn)生的磁通方向是平行于電機軸線。如何理解，讓我們簡單回顧一下高中物理學知識。

★ 電機的基本結(jié)構(gòu)

我們知道，電機最核心的構(gòu)造包括定子、纏繞在定子上產(chǎn)生磁場的線圈、轉(zhuǎn)子、軸承以及軸。外形一般呈現(xiàn)圓柱形，其內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)可以看上圖。

車用電機一般定子在最外側(cè)，長這樣，是個大鐵圈，上面有著齒和齒槽，通電的線圈就纏繞在這些齒上：

看的更清楚一點：

根據(jù)我們高中物理知識，通電線圈產(chǎn)生的磁場方向用右手螺旋定則判斷：

這種線圈繞組的纏繞方式便會產(chǎn)生從圓心指向圓外，徑向的磁場。

而軸向磁通電機的定子上齒的位置以及線圈繞線方式和徑向磁通電機垂直，它的定子長這樣：

線圈纏上去之后長這樣：

這樣的線圈產(chǎn)生的磁場方向便是和電機這個圓柱體的軸平行了，故而被稱為軸向磁通電機。因為對比徑向磁通電機，軸向磁通電機更短，長得像個盤子，因為也被稱為盤式電機。

★ 軸向磁通電機的優(yōu)劣勢

我們來看一下徑向磁通電機和軸向磁通電機的定轉(zhuǎn)子磁極示意圖，左邊是徑向磁通電機，右邊是軸向磁通電機。

很顯然，在外部尺寸相同的條件下，軸向磁通電機的核心優(yōu)勢在于轉(zhuǎn)子的直徑更大，它沿著定子旋轉(zhuǎn)，而不是在定子內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。扭矩等于力乘以半徑，軸向磁通電機可以在相同的力下獲得更大的扭矩。這意味著對于使用同等量的永磁體和銅繞組材料，軸向磁通電機可以輸出更大的扭矩。

軸向磁通電機相對傳統(tǒng)的徑向電機可以提供 30% 的扭矩密度優(yōu)勢。

而且，YASA 電機拓撲結(jié)構(gòu)還去除了定子磁軛，這也是YASA名稱的由來‘Yokeless And Segmented Armature’，從而減少了高達 80% 的定子鐵質(zhì)量。這項創(chuàng)新提供了超過 30% 的功率密度優(yōu)勢和 5% 的續(xù)航里程優(yōu)勢。

與高性能相對的，就是軸向磁通電機的高成本與高制造難度，這制約了軸向磁通電機的應(yīng)用。即使早在1821年法拉第發(fā)明的第一臺電動機便是軸向磁通電機，誕生更晚的徑向磁通電機也還是得到了更充分的發(fā)展。

從結(jié)構(gòu)圖上可以看到，和徑向磁通電機不同，軸向磁通電機的定轉(zhuǎn)子會互相吸引，產(chǎn)生軸向力。都知道金屬抗拉不抗壓，軸向力是電機最怕的，輕則增大摩擦，加劇振動，重則軸承錯位脫落，軸斷機毀。因此，軸向磁通電機一般采用兩側(cè)雙定子，中間單轉(zhuǎn)子的設(shè)計，也有單定子雙轉(zhuǎn)子，多盤式等方案抵消軸向力。

其次，定轉(zhuǎn)子之間空隙稱為氣隙，是電機磁路中必不可少的組成部分。軸向磁通轉(zhuǎn)子平鋪在定子之上，氣隙面積明顯更大。對其表面平整程度，間隙均勻程度要求極高。

這就意味著加工制造精度、裝配精度的要求非常高，帶來了極高的制造成本，與極低生產(chǎn)柔性化程度。

高制造難度也導(dǎo)致了軸向磁通電機生產(chǎn)規(guī)?；粔?，市場容量較小，零部件配套跟不上。不僅軸向磁通電機本身，連接傳動軸之后，后端負載產(chǎn)生的軸向竄動也會嚴重影響軸向磁通電機轉(zhuǎn)子與定子之間的磁力平衡，一旦突破臨界點，轉(zhuǎn)子被吸附到定子上，就會是一場災(zāi)難。

這些弊端又反過來導(dǎo)致軸向磁通電機應(yīng)用困難，導(dǎo)致該領(lǐng)域從業(yè)者少，產(chǎn)品成熟度低，缺少研發(fā)驗證體系等問題。循環(huán)之下，難以與普通徑向磁通電機競爭。

因此，目前軸向磁通電機極少數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域是賽車、高性能跑車這樣對體積和重量要求高但對成本不敏感的車型上。

★ 奔馳為何看重軸向磁通電機

作為奔馳的高性能廠牌，一貫以大排量，德式肌肉車形象示人的AMG在較長的一段時間內(nèi)都不可能拋開內(nèi)燃機，其擁抱電動化的路線便是混動。那么怎樣的混動結(jié)構(gòu)適合AMG呢？

豐田那種功率分流方案？不行，這種結(jié)構(gòu)更側(cè)重電動機對發(fā)動機工況的調(diào)節(jié)，也就是經(jīng)濟性，發(fā)動機和兩臺電機的輸出互相牽扯，功率無法完全利用。發(fā)動機100kW，電機100kW，總輸出可能只有150kW。這種特性完全不適合AMG。

同理，本田i-MMD，比亞迪DM-i這樣的離合器切換性的混聯(lián)方案也是相同的理由否決：偏重經(jīng)濟性，動力性不夠極致。

P4方案，AMG并不強調(diào)四驅(qū)能力，反倒以后驅(qū)為主，否決。

那么拋開不適合做強混的P0、P1方案，就剩下P2和P3方案了。而P3方案并不適合縱置布局，總結(jié)下來，P2是AMG最合適的混動方案，發(fā)動機和電機并聯(lián)輸出，動力賊強。

復(fù)習一下P2方案，它指的是電機安裝在發(fā)動機和變速箱中間，飛輪之后，與變速箱殼體相連。

沒找著奔馳的圖，奧迪的來湊合一下，這邊表揚一下奧迪，官圖里邊這種結(jié)構(gòu)解刨圖相當全面，可以看到，因為縱置布局，發(fā)動機加上變速箱本身尺寸就長，因此中間塞入的電機尺寸極為受限。軸向磁通電機較薄的特性就尤為適用。

而且，由于P2結(jié)構(gòu)電機在變速箱前段，可以享受到變速箱降速增扭的效果，這也彌補了軸向磁通電機轉(zhuǎn)子直徑大導(dǎo)致轉(zhuǎn)動慣量偏高，最高轉(zhuǎn)速不高的缺點。

因為結(jié)構(gòu)上的差異，軸向磁通電機相對于現(xiàn)在使用的徑向磁通電機同輸出尺寸更小，同尺寸扭矩更大的特點。尤其是其軸向尺寸小，薄。奔馳也就是看重了軸向磁通電機的這一特點。作為軸向磁通電機的早期應(yīng)用對象，AMG也符合重量體積要求高，而對成本不敏感的特點。

在徑向磁通電機一統(tǒng)江山的年代，為何軸向磁通電機能夠異軍突起，看看DOE（美國能源部）2017年公布的對汽車電驅(qū)動系統(tǒng)2025年研發(fā)規(guī)劃中的描述或許可以找到答案：

可以看到，在規(guī)劃中，電驅(qū)動系統(tǒng)，包括電機和電機控制器，在2020年到2025年件技術(shù)發(fā)展最為重要的指標在于體積比功率密度。也就是說，電機要做的小，功率還要高。這恰恰就是軸向磁通電機的特長所在。

奔馳收購YASA也絕不會僅僅只是將它作為AMG的專供品。有了AMG在早期承擔軸向電機的市場開拓與開發(fā)成本，度過初期最為艱難的時刻，隨著規(guī)?；奶嵘?，上下游供應(yīng)鏈的建立，軸向磁通電機也會逐步降低成本。

屆時，其高效率，高功率密度，以及尤為突出的高體積比功率密度的特點將會在奔馳電動化的道路上提供很大的助力。