轴向磁通电机在扭矩密度和效率上优势显著,在机器人上已有应用
轴向磁通电机形状扁平,又称“盘式电机”,有效磁面积位于电机转子表面,因此相同体积扭矩更大;例如YASA 轴向磁通电机扭矩密度和功率密度分别达160Nm/L 和14.9kW/kg,4倍于传统车用径向磁通电机;效率通常超过96%,并且运行噪音和振动较低。目前广泛用于新能源汽车、航空航天,开始延伸至机器人关节,满足机器人快速响应、小惯量、高扭矩密度、高载荷等要求,在广汽、青龙、优必选walker 等产品上得到应用。
PCB电机是轴向磁通电机的分支,随着PCB工艺优化具备了更多的应用潜力
PCB电机是一种用印刷电路板(PCB)作为定子的轴向磁通电机,传统的铁芯定子被PCB所取代,绕组直接制作在PCB上,当电流流经PCB定子上的铜箔线圈时,形成旋转磁场,与两端转子相互作用,驱动转子旋转。
PCB电机在轻量化、高效率方面优势突出,包括:
1)轻量化:相比传统电机省去铁芯结构和铜线绕组,铜用量减少66%,重量大幅减轻;
2)高效率:轴向磁通结构减少磁通路径的损耗,且因无铁芯结构减少了磁滞和涡流损耗,提升效率;
3)稳定性:PCB电机的定子结构材料的热膨胀系数接近,有更优的热稳定性;
4)自动化生产:PCB制造工艺用过自动化产线确保线路一致性;
5)噪音极低,近乎无声;
6)设计灵活,制造商可根据客户需求,快速定制不同功率和尺寸的电机,适合快速迭代的产品。
标的方面机器人领域的PCB轴向磁通电机迎来新的发展机遇,建议关注:
1)卧龙电驱(600580.SH):综合性电机供应商,布局高扭矩密度轴向磁通电机;
2)夏厦精密(001306.SZ):参投指尖智擎10%股份,指尖智擎深耕微型电机,推出微型轴向磁通关节模组和特微型空心杯电机;
3)明阳电路(300739.SZ):具有PCB全制程生产能力,专注于小批量板,有机器人相关布局;
4)东睦股份(600114.SH):持有小象电机22%的股份,小象电机深耕轴向磁通电机领域,技术工艺领先;
5)易德龙(603380.SH):柔性EMS制造商,产品包括PCBA、组装、线束线缆、传感器和线圈等。
风险提示
机器人技术发展不及预期,新技术渗透不及预期,竞争加剧风险。
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