Yasa
你可能会认为，电动马达非常简单，圆柱形，香肠形状，重量和效率相似。 它们几乎没有活动部件，而且比它们忙于在世界汽车上更换的内燃机小得多。官方数据说，它们也很好地利用了能源，产生的能效数字接近90%。考虑到最新、最好的汽油和柴油发动机的占有率远低于40%，这听起来很棒。 事实就没那么简单了。目前大多数电动汽车确实使用了香肠形状的径向磁通电机技术，但在过去的几年里，一种截然不同的、英国开发的、狗占马槽的设计出现了--一种圆盘状布局的轴向磁通电机，效率更高，重量也更轻。 Yasa(代表无轭和分段电枢)电机设计已经开始大幅减轻电动汽车的尺寸和重量，尽管还不是主流车型。但这一天即将到来。
实质上，Yasa马达在特斯拉大小的香肠马达中丢弃了大约25公斤的铁，取而代之的是重约3公斤的更紧凑的机械框架。十几年前，由于它在牛津大学博士生蒂姆·伍尔默的启发下不断发展，它的效率不断提高，达到每年25%的水平。 伍尔默说，当他在2008年博士论文中发现Yasa原理时，它是一项“已知的技术”，并建造了一个27马力、88磅英尺的原型，当时有希望重达20公斤。 他表示，新材料的出现使该项目成为可能。他的调查表明，这一原理是可行的，他找到了一种方法来应对内部产生的热量，这在以前是一个难以逾越的障碍。对于伍尔默来说，在获得博士学位后继续进行研究似乎是有希望的。 2012年，他与捷豹路虎(Jaguar Land Rover)和威廉姆斯高级工程公司(Williams Advanced Engineering)达成了一项历史性的协议，使用他的电机为极具前景的捷豹C-X75混合动力超级跑车提供动力，这款车看起来像是法拉利拉法拉利和迈凯轮P1的竞争对手。
到那时，拟议中的亚萨电机的功率已跃升至214马力，扭矩增加了两倍，达到266磅英尺，而其重量仅增加了区区4公斤。 2015年，超低排量的科尼赛克雷格拉混合动力超级跑车首次在生产中使用雅萨电机，但这项技术在2020年作为完全同源的法拉利SF90 Stradale插电式混合动力超级跑车的关键部件首次亮相，其重要性要大得多。 这款发动机于2017年设计，旨在安装在超低安装汽油发动机和变速器之间，重量高达12公斤，产量为207磅英尺。难怪法拉利工程师当时表示，只有雅萨拥有满足他们要求的技术。 包括法拉利在内，Yasa正在进行“四五个”超级跑车项目，并在牛津附近的一家工厂生产几种不同版本的轴向磁通电机，年产能为10万辆。
然而，一个重要得多的未来等待着该公司。去年7月，它被梅赛德斯-奔驰全盘收购，梅赛德斯-奔驰的老板们如此确信其技术将改变未来的游戏规则，以至于他们根本不愿看到它被竞争对手分享。 该公司宣布，雅萨汽车将为其未来的许多电动汽车提供动力，从2025年开始的梅赛德斯-AMG电动汽车系列开始，其柏林工厂将致力于制造雅萨动力总成，产量将达到数百万辆。 与此同时，Yasa的设计进度非常快。伍尔默说，该公司已经“拥有130多项非常好的专利组合”，而且这个数字还在加速。 为了展示轴向磁通输出的进展情况，甚至超过了法拉利，Woolmer透露，去年设计的、计划用于未来电动汽车的AMG电机可以产生不低于590磅英尺的扭矩，480马力，已经达到98%的效率，可以产生三倍于SF90 Stradale单元的转子速度g力-但仍然只有24公斤重，仅比最初的原型高20%。
尽管轴向磁通具有明显的优势(“它具有径向电机无法提供的好处”)，但汽车行业的其他公司仍在继续在径向磁通上花费数十亿美元。 他们的部分问题是，除了梅赛德斯愿意与之分享的合作伙伴外，他们无法获得轴向磁通专利。但伍尔默也将其归因于从众心理。“他们相互跟踪，”他说。“很少看到一家大型OEM陷入困境。” 所有这些让梅赛德斯对Yasa的迅速收购看起来确实非常果断(Woolmer没有具体说明，但很明显，热情直接来自梅赛德斯老板Ola Källenius)-尽管一家德国所有者收购了世界一流的英国技术，确实让人严厉地提醒人们锂离子电池的命运，这种电池在牛津大学设计，但在日本生产(和盈利)。 伍尔默理解这一暗示，但他说Yasa已经走到了他们发展的十字路口：“我们必须仔细考虑。我们的选择是保持独立和孤独，就像我们正在做的那样，这是一个巨大的风险，涉及大量资金，或者选择梅赛德斯。我们回顾了成立公司时所用的原则--没有电动汽车；让我们制造一些技术，让它们变得可见和有吸引力--并决定听听梅赛德斯-奔驰在说什么。
“他们很有说服力。他们刚刚宣布了从2030年开始使用全电动汽车的决定。他们告诉我们，他们认为我们的技术具有战略意义。AMG的切入点似乎对我们试图实现的目标是正确的。他们有工业实力，也有以百万计制造我们的发动机的愿望。很明显，他们想要维护我们作为快速发展的研发中心的地位，就像是他们超级油轮的快艇。 伍尔默认为，对于雅萨的未来几代人来说，该公司的技术将为梅赛德斯和朋友们提供战略优势，但最终(也许到2040年)它将得到更广泛的传播。他说，轴向磁通技术最终应该商品化，但现在还不是时候。 至于雅萨令人惊叹的技术进步，伍尔默表示，它已经达到了第四代，可以看到地平线上的第五代。 他不遗余力地强调轴向磁通机的核心好处--“减轻重量、缩小尺寸、降低成本、提高效率”--但他相信，只有当未来的汽车最大限度地利用它们的优势时，这些东西才会发挥其潜力。他解释说，AMG电动汽车和后来的标准梅赛德斯车型将分两个阶段利用Yasa的快速进步。第一个是已经为AMG设计的“漂亮的”新驱动单元，它将1000bhp电机、变频器和外轮变速箱整合到后桥上的一个扭矩矢量同心单元中。这个单位对车辆包装自由的可能影响可能是巨大的。 除此之外，伍尔默说，车轮马达有一个现实的前景，这是一种现场技术，细节仍然是超级机密。但有可能Yasa的第六代发动机可以制造出足够轻、足够紧凑和足够强大的发动机，可以与轮毂一起携带在汽车的车轮内。 “想象一下，”伍尔默说，“一个400马力到500马力的车轮和它的传统制动系统只是作为后备，”伍尔默说，这比他平时更热情的帮助。 我们都喜欢小而轻的东西，但只有当它们开始改变车辆的架构时，它们才会变得真正有趣…。 “电池峰值”之后会发生什么？ Yasa首席执行官蒂姆·伍尔默(Tim Woolmer)认为，一旦当前的电池高峰期过去，电动汽车效率的提高最终将推动未来几年的汽车设计和生产。电动汽车效率是该公司独特的轴向磁通电动马达的重要特性。 “看看今天的高端市场，”他说。汽车正朝着电池超过100千瓦时的方向发展，以提供250至350英里的续航里程。这是因为消费者需要放心，才能对电动汽车做出改变。随着空气动力学的改善和重量的下降，我们将看到这些长距离电池在一段时间内保持不变，但可能会使用稍微小一些的电池。 伍尔默认为，一旦充电基础设施得到改善，续航里程很可能会进一步减少，以进一步降低电池尺寸和成本，以确保新一代车主真正买得起这款车。 当里程焦虑消失，没有更便宜的ICE选择时，制造商的注意力将集中在购买成本上，从而也就是建造成本上。“这就成了一个很大的效率问题，”伍尔默说。 史蒂夫·克罗普利是Autocar编辑团队中年龄最大的，或者说是最有经验的，如果你想礼貌一点的话。他在30多年前加入，在半个世纪的时间里开过很多车，面试过很多人。 克罗普利自认为是该杂志的“长站”，自从Autocar还只是一家纸质杂志以来，他已经看到了许多变化，但他声称，在如此快速发展的环境下，他没有胃口回顾过去。 他和长期受苦受难的同事马特·普赖尔一起制作的我的一周汽车播客节目受到了慷慨的欢迎，他对此感到惊讶和高兴，并称这是他一周工作中最愉快的部分。
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