【成果變形記】

6月5日，我國高性能軸向磁通電機研究新突破在浙江金華發布。依托中國科學院寧波材料技術與工程研究所研發的PGH高性能專用磁鋼，上海盤轂動力科技股份有限公司首次實現軸向磁通電機批量生產，達到萬台級交付。這種電機體積小、重量輕、動力足，可降低新能源汽車能耗，使機器人關節動力更充沛、承載能力更強，讓低空飛行器更輕快。

軸向磁通電機是人類歷史上最早出現的電機形態，1821年英國物理學家邁克爾·法拉第發明人類歷史上第一台電動機——圓盤式電機（法拉第圓盤），磁力線沿軸向穿過旋轉銅盤，是軸向磁通電機的原始雛形。1831年法拉第基於同一原理制成圓盤發電機，但受限於材料、設備等原因，無法實現批量應用。隨后，徑向磁通電機因工藝簡單、制造便捷、力學穩定快速崛起，成為各種動力場景應用的主力。近年來，新能源汽車、低空飛行器、人形機器人等領域對電驅動系統極致輕量化、短軸向、高效率的需求爆發，軸向磁通電機重新進入大家視野，成為下一代電驅核心技術，備受各國關注。

這兩家單位憑什麼能突破這個被塵封兩個世紀的技術難題？

時間回到幾年前，雙方第一次對接會上，盤轂動力創始人韓軍提了一個出乎意料的想法：先別碰磁鋼配方比例，先去跟車。“我們要的不是一塊‘性能最好’的磁鋼，而是一塊‘在車裡不壞’且成本能讓市場接受的磁鋼。”

寧波材料所高級工程師丁廣飛覺得這個思路不太一樣：“我們通常僅僅從材料指標出發，如磁能積、矯頑力、耐溫等級等，但真實工況裡，溫度在變、電流在變、磁場方向在變，材料在實驗室行，不意味著在真實工況裡行！”

雙方的合作“不走尋常路”：寧波材料所不直接做材料，而是先接收盤轂動力從電動公交、電動汽車、電動礦卡中提取的“需求清單”——磁鋼承受的離心力是多少﹔在急加速急減速的某類工況中，磁場交變頻率如何變化……

“這叫‘應用場景反向定義材料’。”韓軍說，“產學研合作的一個難點，就在於科研院所不了解企業真正需要什麼，企業也不知道科研院所擅長什麼，這種合作解決了這個問題！”

需求明確后，分工變得清晰。

寧波材料所發揮特長，負責機理研究——搞清“為什麼會退磁”“什麼微觀結構最抗交變沖擊”，並在無數種候選成分組合中快速篩選。

盤轂動力則開展軸向磁通電機的制造設計。“實驗室裡做得出、產線上做不出，對於企業而言等於零。”韓軍說，“研究所懂材料機理，我們懂電機工程，兩邊的人坐在一起，‘吵’了幾年，‘吵’出了成果。”

在這個過程中，雙方的合作協議裡沒有“論文指標”，考核標准隻有一條：能不能上線量產。

為此，盤轂動力提供產線數據給寧波材料所。科研人員還要到工廠裡，看每一批磁鋼的實際表現，然后再優化配方。

“以前我們做完材料，交給企業就結束了。”丁廣飛說，“現在我們要持續跟蹤，看材料到底有沒有衰減。”

這種“綁定”帶來了收獲：PGH磁鋼性能跨越式提升，且成本可控，符合市場量產要求，避免了“好材料造出來太貴，用不起”的尷尬。

截至目前，憑借軸向磁通電機，盤轂動力累計申請專利近1700件。金華蘭溪工廠年產30萬台，是唯一實現萬台級軸向磁通電機量產的企業。

目前，雙方已經開始了下一代新材料的預研。這一次，需求清單更長了——來自正在研發中的電動垂直起降飛行器和人形機器人。

“飛行器和機器人要求電機更耐高溫度、更低重量、動力更足，我們已經提前布局。”韓軍說。

（本報記者 詹媛）