高性能无磁电机 - CTI 世界系列研讨会

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Torev的电机架构建立在已在量产车型中验证的技术之上，融合了宝马、日产采用的绕线转子技术以及奔驰、法拉利应用的轴向磁通技术。该设计完全摒弃永磁体，预计可将扭矩密度提升至径向磁通电机的两倍，同时节省约50%的活性材料成本，为汽车与国防领域提供高效、可编程且无热退磁风险的高性能动力解决方案。

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Torev Motors 致力于为汽车和国防车辆开发绕线转子轴向磁通电机。

基于成熟且可扩展的技术 Torev 的架构建立在已在量产车辆中得到验证的技术基础之上，其中包括宝马（BMW）和日产（Nissan）等公司使用的绕线转子电机，以及梅赛德斯（Mercedes）和法拉利（Ferrari）等公司采用的轴向磁通技术。通过整合这些方案，Torev 旨在提供扭矩密度最高可达径向磁通电机 2 倍的电机，其永磁材料用量为 0 kg，并预计可节省高达 50% 的活性材料成本。

1.1 工作原理与性能 绕线转子电机（亦称他励电机）采用电励磁线圈取代永磁体。此类电机在高速下可提供更大的扭矩和近乎恒定的功率 [1]，凭借对转子磁场的直接控制实现宽广的高效区，并因不使用永磁体而具备材料成本优势。历史上，此类系统会带来更大的重量、转子散热需求，以及因转子励磁电流带来的额外控制复杂性与成本；而现代设计正通过改进的冷却策略和电力电子技术逐步解决这些问题。尽管传统上电刷运行最为常见，但现代电刷的使用寿命已可覆盖整车周期，且无线电能传输技术正日益普及。

轴向磁通电机（又称盘式电机）利用平行于旋转轴的更短磁路、扭矩与电机直径之间的立方关系，以及更大的磁相互作用表面积，来提升功率密度、扭矩密度及效率 [2]。这使得轴向磁通电机成为混合动力汽车增程器和轮毂驱动应用的有力竞争者。然而，这类超高性能电机通常伴随着高昂的造价，这主要源于制造过程中气隙控制的复杂性、为保持结构完整性和轻量化而使用碳纤维等材料，以及对稀土永磁体的依赖。

将这两种架构相结合，使 Torev 能够开发出无磁油冷电机。其 180 kW 800 V 旗舰电机单元预计可实现 15 Nm/kg 的峰值扭矩密度和 3.5 kW/kg 的峰值功率密度，峰值效率超过 96%。该电机的预期外形尺寸为外径 370 mm × 长度 225 mm。

该产品目前处于技术成熟度（TRL）4 级，并已由第三方电机测试机构完成测试与验证。目前一台 15 kW 缩比原型机已投入运行，180 kW 机组预计将在未来 12 个月内准备好接受客户验证测试。

1.2 应用与机遇 该技术的核心优势包括对转子励磁绕组的直接控制、零永磁体使用以及轴向磁通架构。转子磁场可直接控制，从而在系统级动力总成设计中提供额外的自由度，具备完全消除转子磁场的能力，并实现适用于软件定义汽车架构的电机全可编程性。不使用永磁体不仅节约成本，还彻底消除了热退磁风险，电机的峰值温度转而由绝缘等级决定。轴向磁通的几何结构可自然适配混合动力汽车的钟形壳，同时也支持直驱选项，因为此类电机在与内燃机曲轴相匹配的转速下通常表现强劲。

参考文献 [1] Schaeffler. Magnet-free axle drive EESM. https://www.schaeffler.de/en/products-and-solutions/e-mobility/magnet-free-axle-drive-eesm [2] E-Mobility Engineering. (2021, May 17). Power and torque density. https://www.emobility-engineering.com/challenge-of-power-torque-density.

资讯来源

• cti-symposium.world (2026-07-22)
• 原文： [High Performance, Magnet-Free Electric Motors
• CTI Symposia World Series](https://cti-symposium.world/high-performance-magnet-free-electric-motors)