看完BAUMA展，說說為什麽工程機械電動化和軸向磁通電機更適配？

工程機械電動化的時代，真的已經來了。

作為行業最高級別的盛會，剛剛結束的2024年上海BAUMA工程機械展（以下簡稱“寶馬展”），唱主角的是代表了低碳、純電、混動的綠色塗裝的各種“機械怪獸”，多位參展商表示“四年前的寶馬展，以卡特彼勒為代表的外資品牌才是主力，燃油車型是當時的主旋律；而今年的這次展會，徐工、三一、中聯等國產品牌站上C位，新能源產品成為了展場的絕對核心”。

競逐新能源賽道，核心依然是以電機、電池、電控為代表的“三電”技術。其中，電機以及電驅動係統就相當於燃油車的發動機、變速箱和底盤，其性能直接影響到車輛的整體表現和應用體驗。在本屆寶馬展上，以體積小、重量輕、效率高為典型特點的盤轂軸向磁通電機和電驅動產品成了“香餑餑”，20餘款展品搭載應用，無論是礦山機械、土方機械，還是道路機械、建材機械等細分領域和場景，都在逐步加大對這種創新技術的應用。

其實“大塊頭”設備，更需求“小身材”的電驅動

雖然工程機械設備很多都是“大塊頭”，但其實在布置空間上所受的限製依然不小。以新能源裝載機為例，包括電池、電機、電控等在內的各種核心部件基本隻能在駕駛艙後的“方盒子”裏輾轉騰挪，其中，5噸電動裝載機一般配備的是峰值功率200kW的行走電機、和150kW以上的大功率液壓泵電機，——空間受限、大功率需求、多模塊布置、分布式直驅，重重考驗下，采用軸向磁通電機的布置方式顯然更加合理。

和傳統電機相比，軸向磁通電機在同等功率下體積和自重減少50%左右，空間適配性更好；經過深度開發和創新設計，盤轂電動裝載機解決方案采用雙軸伸電機，一側鏈接液力變矩器和變速箱，另一側經皮帶輪鏈接空調壓縮機和打氣泵，單電機峰值功率達到230kW，軸向尺寸僅為251.8mm，無論是“油改電”還是新開發純電動車型，在布置上都有非常明顯的靈活性優勢，尤其是在“油改電”產品應用上，盤轂方案僅需將發動機改為電機，對一些特殊附件進行重新選型，不需要對車輛空間進行調整，整體改動量小，改造周期快，見效更快。

對於軸向尺寸的需求，在鋼輪壓路機等路麵機械上表現得更加明顯。作為設備的核心零部件，鋼輪既是車輛的行駛輪，同時也承擔著振動作業的功能，一個鋼輪至少需要兩台行走驅動電機，以及在鋼輪內部作業的振動電機；而且從布置方式上，要求驅動電機的軸向尺寸不能超過整車寬度，——以三一STR5DE-8電動鋼輪壓路機為例，工作總重接近5噸，在行走時需要電機有強大的驅動能力，但是從鋼輪的內壁到外圈總寬度不超過300mm，用傳統的徑向磁通電機布置難度非常大，而使用盤轂ICS78K作為行走電機，其峰值功率達到78kW，輸出扭矩220N•m,軸向尺寸僅為140.5mm；而在鋼輪內部，作為振動作業的核心動力來源，ICS78K的強大性能也能使其在有限的布置空間內滿足作業需求，遊刃有餘。

重型“鐵甲怪獸”們，更想要“輕量化”的電驅動

除了在電機體積和軸向尺寸上的縮減，軸向磁通電機還具有自重輕、高效區間大等典型特色和優勢，這也使得其在工程機械領域的更多細分場景內創造更大價值。

比如在基建領域，混凝土攪拌運輸車的電動化進程逐漸加速。在上裝攪拌罐完全由電機驅動的狀態下，盤轂軸向磁通上裝電驅動自重僅有31kg，比采用徑向磁通驅動方案降低了50%還多；而且電機的懸臂更短，與罐體的鏈接更加穩定可靠，對罐體的應力影響也更小。

另外在本屆BAUMA展上，包括輪邊/輪轂驅動裝置，以及車輛內部的液壓泵、油泵、驅動減速一體機等執行機構的製造商，也都開始使用軸向磁通電機。比如意寧液壓展示的、采用盤轂ICS160K軸向磁通電機的輪邊電驅動裝置，電機自重43kg，大大減輕了簧下質量；搭配雙傳動比設計，其樞紐扭矩達到22000N•m，駐車製動扭矩達到33000N•m，無論是泥濘、沙石還是其他各種複雜工況都能輕鬆應對，尤其適用於大型農業機械、工程機械等產品應用；傑牌傳動和賽克斯液壓展示的軸向磁通電驅動總成，在體積、重量大幅減少的同時，傳動效率遠超同類產品平均水平，極大降低能量損耗，在長期運轉中為配套工程機械“精打細算”節省能耗成本。

算起“節能降本”帳，關鍵要用“高效化”的電驅動

“節省能耗成本”是工程機械領域加速推進電動化的核心驅動因素之一，“如何節省更多能耗成本”？比拚的關鍵則在於電機和電驅動係統的效率。

雖然在峰值效率上，軸向磁通電機和徑向磁通電機平分秋色，但是因為拓撲結構和磁場構造上的不同，軸向磁通電機往往比同功率的徑向磁通電機更加寬泛的高效工作區間，——盤轂軸向磁通電機可以在90%以上工況達到90%以上的工作效率，這使得其不僅在電動化車型上更具應用優勢，同時在增程式、混動式技術路線上也可以表現得更加優秀。

比如在大功率增程器應用上，軸向磁通電機的圓盤結構使得其可以與發動機的飛輪殼充分匹配，軸向尺寸縮減2/3以上，結構更加緊湊；而且，更加寬泛的高效工作區間能使其與發動機的高效工作區間進一步疊加適配，使整套係統一直在最佳經濟點運行，采用盤轂軸向磁通電機的增程器發電機油電轉換比可以達到4.2以上。

搭載到具體使用設備上，高效率的盤轂軸向磁通電機往往能夠擁有更好的動力和續航表現。比如在寬體礦卡應用上，搭載盤轂軸向磁通電機的集成式重卡電驅橋動力傳輸鏈條更短，輪端回饋扭矩更大，在製動時可回收能量更多，華東地區某礦區實際應用效果顯示，其所應用的盤轂ICS400K電機驅動的寬體礦卡，運行路線中爬坡路段長度2公裏，極限坡度13°、平均坡度7°，在空載上坡、重載下坡的工況條件下，幾乎可以做到不充電，“有時候車輛自身發的電用不完，甚至還要在山上空跑一段把多餘的電消耗掉。”

目前，盤轂軸向磁通電機和電驅動產品已經在工程機械領域的挖掘機、裝載機、純電動/增程式寬體礦卡、銑刨機、壓路機、攤鋪機、履帶吊、混凝土攪拌車等各種產品實現批量搭載應用，為各個細分場景的產品創新、技術創新、價值創新提供核心驅動。

相關預測顯示，2025年—2026年，我國純電動工程機械行業將達到爆發點，明年電動工程機械的滲透率將有望達到20%，這既是大勢所趨，也是市場所向。站在整個社會全麵吹響新能源電動化進軍號角的風口上，盤轂作為全球率先實現軸向磁通電機規模化量產應用的企業，將繼續秉承“科技創新驅動企業發展”的理念，不斷為客戶和用戶創造更具價值、更具性能的產品，和各界合作夥伴一起，推動電驅動產業的技術革命！