Az axiális fluxusmotor forgórészének költségének lebontása: mágnesek, vasmag vagy tokozás – melyik részesedik a legnagyobb mértékben?

A xiális fluxusmotorok teljesítményforradalmat hajtanak végre az új energetikai járművekben, a humanoid robotokban, az eVTOL (elektromos függőleges fel- és leszállás) repülőgépekben és sok másban, kompakt méretüknek, könnyű súlyuknak és nagy teljesítménysűrűségüknek köszönhetően. A viszonylag magas gyártási költségek azonban továbbra is szűk keresztmetszetet jelentenek a nagy léptékű bevezetésben. Tehát pontosan miből áll egy axiális fluxus motor rotor ? És a mágneses minőség, a mag laminálási eljárás és a kapszulázó anyagok közül melyik teszi ki a legnagyobb részt? Ez a cikk ezt részletezi Önnek.

1. Magnet Grade – A vitathatatlan költségbajnok

Az axiális fluxusmotorok anyagai közül  a mágnesek (állandó mágnesek) a legnagyobb költségtételt.

A rotortárcsába ágyazott nagy teljesítményű neodímium-vas-bór (NdFeB) mágnesek a 'szív', amely a mágneses teret generálja. Mivel az axiális fluxusmotoros rotorok jellemzően ultravékonyak és 180-200°C hőmérsékleten is működhetnek, a mágneseknek rendkívül nagy energiaterméket, nagy koercivitást kell mutatniuk (hogy ellenálljanak a lemágnesezésnek), és képesek legyenek mikron vékony szeletekre feldolgozni. A szabványos NdFeB mágnesek nem tudnak megfelelni ezeknek a szigorú követelményeknek – a speciálisan testreszabott, kiváló minőségű anyagok elengedhetetlenek.

Az iparági adatok azt mutatják, hogy  a mágnesek a teljes motorköltség 35-40%-át teszik ki , és még határozottabban uralják a rotor anyagköltségét. Az elmúlt években emelkedő ritkaföldfém-árak miatt ez az arány még magasabb tendenciát mutat. Ezért  a mágnes minősége az első számú tényező, amely meghatározza a rotor költségét.

2. Mag laminálás – kisebb költségrészesedés, de nem technikai kihívások nélkül

A vasmag (beleértve az állórész magját és a forgórész hátsó vasának egy részét) az axiális fluxusmotor költségének viszonylag kisebb részét teszi ki.

A hagyományos, szilíciumacél laminálást használó radiális fluxusmotorokkal ellentétben az axiális fluxusmotorok 3D mágneses áramkörrel néznek szembe, amelyet a hagyományos szilíciumacél nem kezelhet. A jelenlegi fő megoldás az  SMC (soft magnetic kompozit)  – szigetelőréteggel bevont, majd formába tömörített vaspor, amely egy préselési lépésben képes összetett tárcsa típusú geometriákat kialakítani.

A mag általában a teljes motorköltség 10-15%-át teszi ki.  Bár az arány szerény, az SMC technológiai technológiája igényes: a szigetelőbevonatnak minden porszemcsén rendkívül vékonynak kell lennie a nagy sűrűség eléréséhez, ugyanakkor nem sérülhet meg a nagynyomású tömörítés során – ami hosszú távú folyamatérvényesítést igényel. Ezenkívül a lágy mágneses ötvözetpor nyersanyaga körülbelül kétszer annyiba kerül, mint a szilíciumacél, ami tovább növeli az eljárás költségeit.

3. Tokozási anyag – a legkisebb részesedés, mégis kritikus szerep

A tokozási anyagok teszik ki az axiális fluxusmotor forgórészének költségének legkisebb részét.

A kapszulázó vegyületeket elsősorban a ház és a mag, valamint a ház és a tekercsek közötti rések kitöltésére használják, és olyan funkciókat látnak el, mint a hővezetés, az elektromos szigetelés, a rögzítés és a feszültségeloszlás. Mivel az axiális fluxusmotorok laposak és korlátozott felületűek a hőelvezetéshez, a hőkezelés komoly kihívást jelent. A hűtés javításának egyik fontos intézkedése a nagy hővezető képességű (pl. 2-3 W/m·K hővezetőképességű) edénykeverékek alkalmazása.

A költség-hozzájárulás tekintetében azonban a tokozási anyagok messze elmaradnak a mágnesektől és a magtól, és a teljes rotor BOM-nak csak egy kis részét teszik ki.

4. Összefoglalás: Mágnesek > Mag > Tokozás

Mindezt összevetve az axiális fluxusmotoros forgórész költségbesorolása egyértelmű:

A mágneses fokozat az axiális fluxusmotoros forgórész legnagyobb költségeleme , amely a teljes motorköltség 35-40%-át teszi ki – messze meghaladja a magot és a tokozást. Ez megmagyarázza azt is, hogy az ipar miért tekinti a mágnesekre az axiális fluxusmotorok 'szívét' és 'Achilles-sarkát': nemcsak a motor teljesítményplafonját, hanem költségszintjét is meghatározzák.

5. SDM: Rugalmas gyártósor, amely lehetővé teszi a mennyiségi szállítást

Az axiális fluxusmotoros rotorok iparosításában a hatékony és rugalmas gyártási képesség döntő fontosságú.  Az SDM (Hangzhou Shengshideng Magnetic Materials Co., Ltd.)  – a mágnesekre és mágneses megoldásokra összpontosító nemzeti szintű high-tech vállalkozás – határozott előnyt épített ki az axiális fluxusmotorok forgórészében.

A gyártási oldalon  az SDM rugalmas összeszerelősort állított fel gyárában, amely lehetővé teszi a gyors váltást a különböző típusú axiális fluxusmotorok forgórészei között . Ez a rugalmas gyártási képesség lehetővé teszi a többfajta, kis szériás gyártás testreszabott igényeinek hatékony reagálását, nagymértékben javítva az áteresztőképességet és a szállítási agilitást.

A mai napig  az SDM már elérte a több axiális fluxusmotoros rotoros modell mennyiségi szállítását . Ahogy az axiális fluxusmotorok gyorsan behatolnak a billió jüanos piacokra, például az új energiahordozókra, humanoid robotokra és alacsony magasságú gazdaságra, az SDM rugalmas vonalelrendezése és bizonyított tömeges szállítási múltja szilárd árkot épít a vállalat számára az egyre fokozódó versenyhelyzetben.