在人形机器人对电机功率密度和扭矩密度提出极高要求的背景下，轴向磁通电机正从产业边缘走向前台。五矿证券2025年2月发布的深度报告指出，轴向电机可提供比径向电机高30%的扭矩密度，能耗降低15%-20%，部分企业产品指标已超过技术路线图2035年目标，产业化进程有望随人形机器人需求爆发而加速。
轴向磁通电机：用30%更高扭矩密度突破人形机器人瓶颈
人形机器人的关节电机面临着极为苛刻的约束条件：安装空间狭小、输出扭矩要求大、动态响应速度快、转动惯量低、质量轻。在传统径向磁通电机已接近性能天花板的情况下，轴向磁通电机凭借其独特的盘式结构正成为新的技术方向。五矿证券报告指出，轴向磁通电机的磁通方向为轴向，定子和转子铁心呈盘式结构，磁通路径比径向电机短得多，从而使相同功率下的电机体积更小、功率密度和效率更高，能耗降低15%-20%。更为关键的是，轴向磁通电机的有效磁表面积为转子表面而非外径，使其可提供的扭矩密度比径向电机高30%。
基于上述特性，轴向磁通电机特别适用于高效率、高功率/转矩密度及有特殊安装要求的应用场景。在机器人领域，小象电动推出的SETZ120系列可在10减速比前提下做到220Nm峰值扭矩，重量仅1.9kg。全球跑得最快的机器狗"黑豹2.0"奔跑速度达10m/s，同样搭载了轴向磁通电机。这些案例表明轴向电机在机器人动力系统中已具备实际可行性。
盘毂动力与达阔科技：轴向电机的产业化先行者
在轴向磁通电机领域，海外龙头为英国的YASA公司，2021年被奔驰收购后成为其全资子公司，未来奔驰AMG.EA平台车型将搭载轴向磁通电机。国内企业中，盘毂动力处于相对领先地位。五矿证券报告显示，盘毂动力的轴向磁通电机比普通永磁电驱动产品重量减轻50%，轴向尺寸减小50%以上，90%以上工况可达到90%以上工作效率。盘毂动力的产品在转矩密度和功率密度两项核心指标上均已超过技术路线图2035年的规划目标，反映出轴向电机技术指标的快速进步。此外，达阔科技于2022年推出SCA2.0关节，采用非晶轴向电机；上海人形机器人创新中心的"青龙"人形机器人则采用了深圳小象电动量身定制的关节电机。
从专利数量的变化趋势来看，2015年至2021年轴向磁通电机专利从约20件增长至约100件，2021年后进入加速增长通道。专利数量的快速积累与技术指标的超前突破，共同指向轴向电机产业化进程正在进入提速阶段。
表：径向电机与轴向磁通电机关键指标对比| 对比维度 | 径向磁通电机 | 轴向磁通电机 |
|---|
| 磁通方向 | 径向 | 轴向 |
| 结构形态 | 圆柱形 | 盘式（扁平） |
| 扭矩密度 | 基准值 | 高30% |
| 能耗水平 | 基准值 | 降低15%-20% |
| 功率密度 | 基准值 | 显著提升 |
三大产业化瓶颈：散热、工艺与产业链成熟度
轴向磁通电机在性能指标上优势突出，但产业化进程仍面临三重约束。第一，散热困难。轴向电机呈三明治结构，定子和转子紧密叠加，热量难以有效散发。报告指出，需要采用浸泡式油冷、相变材料冷却等新型散热方法，并设计复杂的散热结构。第二，制造工艺要求高。轴向电机必须保持转子和定子之间的气隙均匀，这对加工精度和装配公差提出了极为严格的要求，量产一致性控制难度较大。第三，产业界对轴向电机所涉及的新材料、新工艺认识仍不充分，上下游产业链尚未成熟，规模效应尚未形成。上述因素共同导致轴向磁通电机目前尚未成为人形机器人电机的主流选择。但报告也强调，随着下游需求的爆发，轴向电机的产业化瓶颈有望在持续的技术投入和产能扩张中得到逐步解决。
从汽车到机器人：轴向电机的增量市场空间
轴向磁通电机在汽车领域的应用为机器人领域提供了参照。YASA被奔驰收购并计划在AMG.EA平台量产，标志着轴向电机在车用驱动电机领域已获得顶级主机厂的认可。在机器人领域，轴向电机的需求驱动力更为多元。人形机器人单台关节数量多、对电机质量敏感，轴向电机减重50%的特性对整机减重意义重大。而轴向电机扁平的结构形态使其能够更好地嵌入人形机器人有限的关节空间中，这在高集成度的关节模组设计中是一个重要的结构优势。五矿证券报告将轴向电机列为投资建议中的重点方向之一，建议关注盘毂动力（非上市）、小象电动（非上市）、仪坤动力（非上市）等前瞻布局企业。在人形机器人产业从0到1的跨越过程中，轴向电机凭借其技术指标的代际优势，有望在特定应用场景中实现对径向电机的局部替代。
