در خبر مهمی که روز 5 ژوئن 2026 منتشر شد، تیمی از پژوهشگران چینی موفق به ایجاد یک موتور محوری (axial flux) با چگالی توان مؤثر 25.73 کیلووات بر کیلوگرم و امکان کارکرد در فرکانس بیش از 18,000 دور در دقیقه شدند؛ دستاوردی که برای خودروهای الکتریکی، رباتهای انساننمای پیچیده و هواگردهای کمارتفاع اهمیت زیادی دارد.
جزئیات پروژه و همکاران تحقیقاتی
این تکنولوژی جدید حاصل همکاری میان شرکت Pangoo Power و مؤسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو وابسته به آکادمی علوم چین است. گروه توسعهدهنده ماده دائممغناطیسی ویژهای را طراحی کردهاند که بهطور مشخص برای کاربرد در موتورهاى محوری توسعه یافته است و علاوه بر افزایش محصول انرژی مغناطیسی، پایداری در دماهای بالا و استحکام مکانیکی را بهبود میبخشد و در عین حال با روشهای تولید انبوه سازگار باقی میماند.
چرا موتورهای محوری اینقدر مورد توجهاند
موتورهای محوری برخلاف موتورهای معمولی با جریان شعاعی (radial flux) میدان مغناطیسی را موازی محور شفت هدایت میکنند، نه از مرکز به بیرون. این ساختار دیسکیشکل طول محوری موتور را کوتاهتر میکند و امکان تولید گشتاور را به لبههای خارجی نزدیکتر میسازد؛ نتیجه این کار افزایش چگالی گشتاور و توان در کنار کاهش وزن است.
ریشههای این طراحی به موتورهای اولیه مایکل فارادی در قرن نوزدهم بازمیگردد، اما تا پیشرفتهای اخیر در مواد مغناطیسی، الکترونیک قدرت و ساخت دقیق، محدودیتهای مواد و فناوری مانع تجاریسازی گسترده آن شده بود. اکنون محققان چینی میگویند که معماری محوری میتواند وزن و طول محوری را در حدود 50 درصد نسبت به موتوری با عملکرد مشابه کاهش دهد که این ویژگی برای بستهبندیهای محدود شده در خودروهای الکتریکی بسیار بااهمیت است.
نوآوریهای ماده مغناطیسی و رفع گلوگاههای صنعتی
دستیابی به عدد 25.73 کیلووات بر کیلوگرم و عملکرد پایدار بیش از 18,000 دور در دقیقه به یکی از مشکلات دیرینه موتورهاى محوری پاسخ میدهد. معماری دیسکی این موتورها در سرعتهای بالا بیشتر در معرض تغییر شکل ساختاری و عدم توازن نیروهای مغناطیسی قرار میگیرد که میتواند عملکرد و دوام را تهدید کند.
گروه تحقیقاتی با بهینهسازی فرمولهای مغناطیسی، اصلاح ریزساختارها و افزایش مقاومت در برابر دماهای بالا توانستهاند پدیده دیمگنتایزاسیون (کاهش خاصیت مغناطیسی) را در شرایط سرعت و بار بالا کاهش دهند. نتیجه این تلاشها یک موتور آماده تولید گزارش شده که چگالی توان مؤثر 25.73 کیلووات بر کیلوگرم را ارائه میدهد و میتواند در بالای 18,000 دور در دقیقه کار کند؛ شرایطی که برای تداوم رانندگی در بزرگراهها و شتابگیریهای مکرر در خودروهای الکتریکی مورد نیاز است.
ابزارهای مهندسی برای پایداری در دورهای بالا
برای پایدار نگه داشتن مجموعه در دورهای بالا، علاوه بر مواد مغناطیسی پیشرفته، نیاز به دقتهای ساخت بالاتر، بالانس دینامیکی دقیق و راهکارهای حرارتی مناسب است. تیم توسعهدهنده با تمرکز بر تقویت مکانیکی سطح و کنترل دقیق مونتاژ، سعی کردهاند تا تغییر شکلهای ناشی از نیروی گریز از مرکز و تنشهای مغناطیسی را محدود کنند؛ این اقدامات در کنار افزایش مقاومت به دما، احتمال افت میدان مغناطیسی در اثر حرارت را کاهش میدهد.
کاربردها: از خودرو تا روبات و هواگردهای کمارتفاع
محققان تاکید کردهاند که ترکیب سرعت چرخشی بالا و چگالی توان زیاد میتواند نیازهای سختگیرانه خودروهای الکتریکی را تامین کند. این خصوصیات به ویژه در شرایطی مانند رانندگی مداوم در بزرگراه یا شتابگیریهای پیاپی اهمیت پیدا میکند.
علاوه بر خودروهای سواری، توسعهدهندگان کاربردهایی در حوزه رباتهای انساننما را نیز هدف گرفتهاند؛ در این پروژه گزارش شده که سیستم موتور محوری به چگالی گشتاور 293 نیوتنمتر بر کیلوگرم دست یافته که معادل 22 درصد بالاتر از محصولات مرجع مشابه عنوان شده است. چگالی گشتاور بالاتر به معنی توانایی بیشتر مفاصل ربات در تولید نیرو با حجم و وزن کمتر است.
در حوزه هواپیماهای کمارتفاع و پهپادهای باربر کوچک نیز کاهش هر کیلوگرم وزن میتواند به افزایش ظرفیت بار و بهبود بازده انرژی منجر شود؛ از این رو موتورهاى محوری پُرتوان گزینهای جذاب برای این بازارها محسوب میشوند.
جایگاه این دستاورد در روند پیشرفت موتورهای الکتریکی چین
این ارقام و پیشرفتها در زمانی منتشر میشوند که خودروسازان چینی در مسیرهای مختلف به توسعه موتورهای الکتریکی با خروجی بالاتر و طراحیهای نوآورانه ادامه میدهند. برای مثال، شیائومی اتو اخیراً اعلام کرد که مدل YU7 GT از مجموعه پیشرانه HyperEngine V8S EVO استفاده میکند؛ این واحد ارتقای عمدهای نسبت به نمونه V8S قبلی است و حداکثر سرعت آن تا 28,000 دور در دقیقه گزارش شده است.
شیائومی علاوه بر افزایش دور موتور، از ماژول سیلیکونکارباید (SiC) بومی شده جهت الکترونیک قدرت استفاده کرده که موجب افزایش خروجی به میزان 5.9 درصد شده است. این طراحی همچنین از لایههای لمینیت فولاد سیلیکونی فوقالعاده نازک 0.15 میلیمتر بهره میبرد و راندمان 98.38 درصدی را به دست آورده است؛ ارقامی که نشاندهنده تمرکز روی بهینهسازی تلفات و بهرهوری است.
در همین حال، خودروسازان دیگری مانند BYD موتور برقی 240 کیلوواتی را معرفی کردهاند که موج جدیدی از موتورهای با توان بالاتر را به بخشهای قیمتی پایینتر بازار نیز وارد کرده است. همچنین شرکت Dongfeng با نسخه eπ 007 Flash Edition روش متفاوتی را تجاریسازی کرده است: این مدل به عنوان نخستین خودروی سواری تولید انبوه چین مجهز به چهار موتور داخلچرخ کارخانهای شناخته میشود و در حال حاضر تنها سدان مسافری جریان اصلی در تولید انبوه با چهار محور مستقل است.
پیامدهای بازار و تحلیل صنعتی
بهبودهای اخیر در موتورهای محوری میتواند منجر به تغییرات ساختاری در طراحی شاسی و پیکربندی پیشرانه خودروها شود؛ کاهش حجم و وزن موتور امکان جابهجایی باتری، بهبود آرایش داخلی و کاهش هزینههای کلی سیستم محرکه را فراهم میکند. علاوه بر این، افزایش چگالی توان و گشتاور قابلیتهای دینامیکی خودرو را ارتقا میدهد و میتواند به توسعه محصولات رقابتیتر منتهی شود.
برای شرکتی که به دنبال تفکیک فناوری و ارائه مزیت رقابتی است، سرمایهگذاری در مواد مغناطیسی پیشرفته و فرآیندهای تولید دقیق میتواند بازگشت سرمایه بالایی داشته باشد، زیرا این پیشرفتها نه تنها عملکرد را بهبود میبخشند بلکه هزینههای بلندمدت نگهداری و مصرف انرژی را نیز کاهش میدهند.
نسبت به رقبا و مسیر آینده
با وجود این موفقیتها، بازار موتورهای الکتریکی چین شامل مسیرهای متنوعی است و سازندگان مختلف رویکردهای متفاوتی را دنبال میکنند: از افزایش دورهای کاری و استفاده از SiC در الکترونیک قدرت تا طراحیهای چهار موتور در هر خودرو. دستاورد محققان Pangoo Power و مؤسسه نینگبو نشان میدهد که موتورهاى محوری میتوانند بهعنوان یکی از گزینههای اصلی در میان این گزینهها مطرح شوند، بهویژه در کاربردهایی که فشردگی، وزن و کارایی حیاتی هستند.
در سطح جهانی نیز افزایش رقابت بر سر بهبود چگالی توان، راندمان و هزینه اثربخشی تولید، فشار بر شرکتها را برای نوآوری مداوم بیشتر میکند؛ بنابراین انتظار میرود در سالهای آتی شاهد شتاب بیشتری در توسعه مواد مغناطیسی، تکنیکهای تولید و سامانههای کنترلی مرتبط باشیم.
جمعبندی و گامهای بعدی تحقیق
دستاورد گزارششده—چگالی توان 25.73 کیلووات بر کیلوگرم و عملکرد بالای 18,000 دور در دقیقه—یک گام مهم در مسیر بلوغ فناوری موتورهای محوری محسوب میشود. با این حال، معیارهای دیگری مانند قابلیت اعتماد در چرخه عمر بلندمدت، هزینه تولید در حجم انبوه و یکپارچهسازی با سامانههای الکترونیکی خودرو نیز تعیینکننده خواهند بود.
گزارشها حاکی است که ماده مغناطیسی جدید برای تولید انبوه سازگار شده و در نتیجه میتواند در فازهای بعدی توسعه به نمونههای تجاری وارد شود؛ ولی زمانبندی دقیق ورود به بازار و نمونهسازی صنعتی نیازمند اعلام رسمی سازندگان و تولیدکنندگان خودرو است. در مجموع، این پیشرفت نویدبخش جهشهای عملکردی در نسل بعدی پیشرانههای الکتریکی و سیستمهای رباتیک است.
بهرغم پیشرفتهای فنی، رقابت در بازار موتورهای برقی ادامه خواهد داشت و نقش همزمان نوآوری مواد، الکترونیک قدرت و مهندسی مکانیک در تعیین برندههای آتی بسیار تعیینکننده است؛ چین بهعنوان بازیگری کلیدی در این عرصه همچنان با سرعت به پیش میرود و این دستاورد نمونهای از جهتگیری استراتژیک به سوی افزایش چگالی توان و بهرهوری عملیاتی است.
