英國YASA公司

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YASA成立于2009年，是一家軸向磁場電機和控制器制造商，總部位于英國汽車制造的中心地帶-牛津，其產(chǎn)品主要用于汽車，航空和船舶領(lǐng)域。YASA與汽車行業(yè)的多家客戶簽署了長期開發(fā)和供應(yīng)協(xié)議，其在英國牛津開設(shè)的新工廠年產(chǎn)能達(dá)10萬臺，其中80%的產(chǎn)品出口到包括中國在內(nèi)的各地的汽車制造商，包括捷豹路虎、威廉姆斯等。

YASA研發(fā)的創(chuàng)新性的軸向磁場電機設(shè)計，具有的動力和轉(zhuǎn)矩密度，適合混動車和純電動車，使得汽車制造商擁有更大的設(shè)計自由度，在提升車輛的性能的同時還能減輕車重。該電機定子鐵心采用SMC材料，其高轉(zhuǎn)矩密度可達(dá)到30Nm/kg，高功率密度可達(dá)到10kW/kg，YASA-750電機產(chǎn)品在僅有25kg重量時，可表現(xiàn)出750Nm和100kW的峰值性能，而YASA-400產(chǎn)品經(jīng)過了*性能優(yōu)化設(shè)計，在僅有22kg的小重量和尺寸情況下，可達(dá)到150kW（700V）的峰值功率和400Nm的峰值轉(zhuǎn)矩。

YASA的申請始于2009年，其初申請涉及電機整體結(jié)構(gòu)（CN102365810B）、冷卻結(jié)構(gòu)、磁路結(jié)構(gòu)和定子線棒結(jié)構(gòu)，屬于該公司核心，覆蓋了YASA電機技術(shù)大部分創(chuàng)新點。由于YASA電機采用無軛鐵分段電樞（Yokeless And Segmented Armature）結(jié)構(gòu)，YASA型電機具有功率密度高，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，同時省略了軛鐵也帶來了散熱困難，轉(zhuǎn)子剛度低等缺點。因此，在后續(xù)YASA公司又陸續(xù)申請了多項來解上述問題，對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。

YASA電機的基礎(chǔ)冷卻方式為冷卻液在密閉冷卻腔體內(nèi)流動，直接對定子線圈進(jìn)行冷卻，同時針對上述方案還提出了多項替代方案申請，包括蒸發(fā)冷卻、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動帶動冷卻液飛濺冷卻、轉(zhuǎn)子軸通入冷卻液利用離心力帶動冷卻液飛濺冷卻，轉(zhuǎn)子上設(shè)置葉片利用旋轉(zhuǎn)時的空氣壓力差對轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻等，基本覆蓋了電機冷卻結(jié)構(gòu)的絕大部分形式。此外，YASA針對定子繞組進(jìn)一步改進(jìn)，通過使用單層扁導(dǎo)體使得冷卻通道的水阻更均勻，以及在繞組和極靴之間形成間隙，使得冷卻液也可以對極靴進(jìn)行直接冷卻。同時，針對上述冷卻結(jié)構(gòu)，YASA提出了利用熱塑性聚合物注塑成型，并將極片粘接在外殼上的方式將線棒牢固的固定在定子外殼上。

此外，YASA公司還針對轉(zhuǎn)子剛度、齒槽轉(zhuǎn)矩等軸向磁場電機普遍存在的問題提出了解決方案。

從對軸向磁場電機的結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行設(shè)計，到提升電機性能，然后考慮電機的制造和裝配工藝，從而早期的輪轂電機構(gòu)造，到后期開始考慮與傳動機構(gòu)或動力機構(gòu)進(jìn)行連接，YASA公司對軸向磁場電機的技術(shù)研發(fā)涉及電機結(jié)構(gòu)及制造的各個方面，并針對電機在電動汽車、船舶等應(yīng)用場景進(jìn)行了多項技術(shù)創(chuàng)新。

YASA目前在共提交了41項，共計150余件（同族數(shù)量）申請，其中在中國共提交了6項發(fā)明申請，有1項已經(jīng)獲得授權(quán)。盡管YASA目前的數(shù)量不多，但對于其自身技術(shù)來說，都是比較基礎(chǔ)的，是實現(xiàn)其產(chǎn)品高性能的重要技術(shù)，并且通過分析發(fā)現(xiàn)，其多件都難以進(jìn)行規(guī)避設(shè)計，成為了相關(guān)企業(yè)研發(fā)道路上主要絆腳石。

軸向磁場電機作為新能源汽車驅(qū)動電機其優(yōu)勢和劣勢都非常明顯，在傳統(tǒng)車企，如通用、本田等車企中其未來并明朗，盡管有像YASA這樣的企業(yè)將其以低成本實現(xiàn)量產(chǎn)，但其相對于徑向磁場電機的市場來說仍然非常之少。同時，從申請的角度來看，軸向磁場電機在新能源汽車中的應(yīng)用還處于發(fā)展階段，當(dāng)前其價格仍然相對較高，更多的研發(fā)機構(gòu)的產(chǎn)品或技術(shù)仍主要用于競賽、跑車以及學(xué)術(shù)研究，仍然是該領(lǐng)域的“高冷范”。

但是軸向磁場電機在新能源汽車上體現(xiàn)出來的高性能、小型化的優(yōu)勢，已經(jīng)由例如YASA、EMRAX公司向業(yè)界充分展示了，筆者也十分看好此類電機在新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展前景。并且在當(dāng)下，該領(lǐng)域還未出現(xiàn)紅海，因此是很多企業(yè)，尤其是注重研發(fā)投入、自主創(chuàng)新的企業(yè)占領(lǐng)市場的機會，相信那些已經(jīng)在路上的企業(yè)，只要注重研發(fā)投入，打造自己的核心技術(shù)，并提前進(jìn)行布局，便能夠在該領(lǐng)域掙得一席之地。