工程机械电动化的时代，真的已经来了。
作为行业最高级别的盛会，刚刚结束的2024年上海BAUMA工程机械展（以下简称“宝马展”），唱主角的是代表了低碳、纯电、混动的绿色涂装的各种“机械怪兽”，多位参展商表示“四年前的宝马展，以卡特彼勒为代表的外资品牌才是主力，燃油车型是当时的主旋律；而今年的这次展会，徐工、三一、中联等国产品牌站上C位，新能源产品成为了展场的绝对核心”。
竞逐新能源赛道，核心依然是以电机、电池、电控为代表的“三电”技术。其中，电机以及电驱动系统就相当于燃油车的发动机、变速箱和底盘，其性能直接影响到车辆的整体表现和应用体验。在本届宝马展上，以体积小、重量轻、效率高为典型特点的盘毂轴向磁通电机和电驱动产品成了“香饽饽”，20余款展品搭载应用，无论是矿山机械、土方机械，还是道路机械、建材机械等细分领域和场景，都在逐步加大对这种创新技术的应用。
其实“大块头”设备，更需求“小身材”的电驱动
虽然工程机械设备很多都是“大块头”，但其实在布置空间上所受的限制依然不小。以新能源装载机为例，包括电池、电机、电控等在内的各种核心部件基本只能在驾驶舱后的“方盒子”里辗转腾挪，其中，5吨电动装载机一般配备的是峰值功率200kW的行走电机、和150kW以上的大功率液压泵电机，——空间受限、大功率需求、多模块布置、分布式直驱，重重考验下，采用轴向磁通电机的布置方式显然更加合理。
和传统电机相比，轴向磁通电机在同等功率下体积和自重减少50%左右，空间适配性更好；经过深度开发和创新设计，盘毂电动装载机解决方案采用双轴伸电机，一侧链接液力变矩器和变速箱，另一侧经皮带轮链接空调压缩机和打气泵，单电机峰值功率达到230kW，轴向尺寸仅为251.8mm，无论是“油改电”还是新开发纯电动车型，在布置上都有非常明显的灵活性优势，尤其是在“油改电”产品应用上，盘毂方案仅需将发动机改为电机，对一些特殊附件进行重新选型，不需要对车辆空间进行调整，整体改动量小，改造周期快，见效更快。
对于轴向尺寸的需求，在钢轮压路机等路面机械上表现得更加明显。作为设备的核心零部件，钢轮既是车辆的行驶轮，同时也承担着振动作业的功能，一个钢轮至少需要两台行走驱动电机，以及在钢轮内部作业的振动电机；而且从布置方式上，要求驱动电机的轴向尺寸不能超过整车宽度，——以三一STR5DE-8电动钢轮压路机为例，工作总重接近5吨，在行走时需要电机有强大的驱动能力，但是从钢轮的内壁到外圈总宽度不超过300mm，用传统的径向磁通电机布置难度非常大，而使用盘毂ICS78K作为行走电机，其峰值功率达到78kW，输出扭矩220N·m,轴向尺寸仅为140.5mm；而在钢轮内部，作为振动作业的核心动力来源，ICS78K的强大性能也能使其在有限的布置空间内满足作业需求，游刃有余。
重型“铁甲怪兽”们，更想要“轻量化”的电驱动
除了在电机体积和轴向尺寸上的缩减，轴向磁通电机还具有自重轻、高效区间大等典型特色和优势，这也使得其在工程机械领域的更多细分场景内创造更大价值。
比如在基建领域，混凝土搅拌运输车的电动化进程逐渐加速。在上装搅拌罐完全由电机驱动的状态下，盘毂轴向磁通上装电驱动自重仅有31kg，比采用径向磁通驱动方案降低了50%还多；而且电机的悬臂更短，与罐体的链接更加稳定可靠，对罐体的应力影响也更小；
另外在本届BAUMA展上，包括轮边/轮毂驱动装置，以及车辆内部的液压泵、油泵、驱动减速一体机等执行机构的制造商，也都开始使用轴向磁通电机。比如意宁液压展示的、采用盘毂ICS160K轴向磁通电机的轮边电驱动装置，电机自重43kg，大大减轻了簧下质量；搭配双传动比设计，其枢纽扭矩达到22000N·m，驻车制动扭矩达到33000N·m，无论是泥泞、沙石还是其他各种复杂工况都能轻松应对，尤其适用于大型农业机械、工程机械等产品应用；杰牌传动和赛克斯液压展示的轴向磁通电驱动总成，在体积、重量大幅减少的同时，传动效率远超同类产品平均水平，极大降低能量损耗，在长期运转中为配套工程机械“精打细算”节省能耗成本。
算起“节能降本”帐，关键要用“高效化”的电驱动
“节省能耗成本”是工程机械领域加速推进电动化的核心驱动因素之一，“如何节省更多能耗成本”？比拼的关键则在于电机和电驱动系统的效率。
虽然在峰值效率上，轴向磁通电机和径向磁通电机平分秋色，但是因为拓扑结构和磁场构造上的不同，轴向磁通电机往往比同功率的径向磁通电机更加宽泛的高效工作区间，——盘毂轴向磁通电机可以在90%以上工况达到90%以上的工作效率，这使得其不仅在电动化车型上更具应用优势，同时在增程式、混动式技术路线上也可以表现得更加优秀。
比如在大功率增程器应用上，轴向磁通电机的圆盘结构使得其可以与发动机的飞轮壳充分匹配，轴向尺寸缩减2/3以上，结构更加紧凑；而且，更加宽泛的高效工作区间能使其与发动机的高效工作区间进一步叠加适配，使整套系统一直在最佳经济点运行，采用盘毂轴向磁通电机的增程器发电机油电转换比可以达到4.2以上。
搭载到具体使用设备上，高效率的盘毂轴向磁通电机往往能够拥有更好的动力和续航表现。比如在宽体矿卡应用上，搭载盘毂轴向磁通电机的集成式重卡电驱桥动力传输链条更短，轮端回馈扭矩更大，在制动时可回收能量更多，华东地区某矿区实际应用效果显示，其所应用的盘毂ICS400K电机驱动的宽体矿卡，运行路线中爬坡路段长度2公里，极限坡度13°、平均坡度7°，在空载上坡、重载下坡的工况条件下，几乎可以做到不充电，“有时候车辆自身发的电用不完，甚至还要在山上空跑一段把多余的电消耗掉。”
目前，盘毂轴向磁通电机和电驱动产品已经在工程机械领域的挖掘机、装载机、纯电动/增程式宽体矿卡、铣刨机、压路机、摊铺机、履带吊、混凝土搅拌车等各种产品实现批量搭载应用，为各个细分场景的产品创新、技术创新、价值创新提供核心驱动。
相关预测显示，2025年—2026年，我国纯电动工程机械行业将达到爆发点，明年电动工程机械的渗透率将有望达到20%，这既是大势所趋，也是市场所向。站在整个社会全面吹响新能源电动化进军号角的风口上，盘毂作为全球率先实现轴向磁通电机规模化量产应用的企业，将继续秉承“科技创新驱动企业发展”的理念，不断为客户和用户创造更具价值、更具性能的产品，和各界合作伙伴一起，推动电驱动产业的技术革命！
