H3X的HPDM-250是其目前功率最大的电机。
H3X的兆瓦级功率密度电机原型机。
多个H3X电机单元可叠加在一起，以提高功率。
2023年，澳大利亚Stralis公司选择H3X为其氢电动飞机H3x开发兆瓦级电机。要使电动飞机具有商业可行性，就必须对电力推进系统技术进行重大改进。目前，同类最佳电机和逆变器的综合功率密度为3~4千瓦/千克。美国能源高级研究计划局（ARPA-E）已经确定，波音737要完成典型的5小时飞行，推进系统的连续功率密度必须大于12千瓦/千克。去年年初，美国航空航天电机初创公司H3X面向城市空中交通市场发布了HPDM30高功率密度电机。目前，H3X已经向客户提供了第一批电机，并与美国空军和美国国家航空航天局等主要机构签订了合同。在获得数千万美元的融资后，该公司目前正在努力推出更大的兆瓦级电机。功率越大，电机和驱动部件的体积和数量也就越大，重量也就越重。这是一条难以打破的规则，但H3X公司似乎已经掌握了一个非常有效的方法——其减轻重量、优化效率和提高功率的综合策略包括使用单一成分制造的冷却套来冷却电机定子和电力电子设备、改进定子绕组设计和优化电磁学设计。H3X的紧凑型集成电机具有强大的功率重量比。其目前的电机系列包括三个型号，最大功率为200千瓦的HPDM-250。这款电机重18.7千克（41.2磅），比最初预计的电机重量稍重，但仍能达到令人印象深刻的10.7千瓦/千克的功率密度。它的峰值系统效率也达到了95.4%，优于最初的预测值。相比之下，英国制造商Equipmake于2023年推出的HPM-400电机“被认为”是世界上功率密度最高的设备，其密度为13.3千瓦/千克。但Equipmake公司是用峰值功率而非持续功率来计算这一数据的。H3X公司将逆变器集成在其18.7千克的电机套件中，而Equipmake的逆变器是一个单独的10千克（22磅）组件，这进一步提升了HPDM令人印象深刻的数据。简而言之，HPDM绝对是世界一流的功率密集型设备，而且该系列现在规模越来越大，功率也显著增强。H3X于近日宣布完成了2000万美元超额认购的A轮融资，并计划将这笔资金用于开发其产品系列中的三款电机：HPDM-350、HPDM-1500和HPDM-2300，从而将其技术推向兆瓦级。H3X联合创始人兼首席执行官Jason Sylvestre表示：“我们正迈入世界领先的先进电机供应商行列，并以惊人的速度证明了这一技术的有效性，在实现可持续航空、海洋和工业领域去碳化以及开启下一代电气化国防技术方面发挥了关键作用。”H3X发布了HPDM-1500的预计规格，预计其重量为125千克（276磅）。该发动机将产生1500千瓦的连续功率，这意味着其功率密度将超过HPDM-250，达到12千瓦/千克（连续功率）。这一数字相当引人注目，因为它相当于ARPA-E通过其ASCEND计划设定的目标基准，以帮助开发净零功率的单通道电动客机，其大小与波音737相当。据H3X公司估计，目前飞机推进系统的功率密度在3~4千瓦/千克之间，该公司还预测，如果将现有推进系统换成功率密度更高的设备，某些飞机的续航能力将有效增加一倍。作为计算的一部分，使用HPDM电机所减轻的重量将用于增加电池容量。除了电动飞机和eVTOL之外，H3X还在为渡轮、拖船和潜水艇等大型船舶、工业设备和电力机车等应用场景开发更大功率的新一代电机。HPDM系列还可用于混合动力系统，既可用作电机，也可用作发电机。H3X称，HPDM设备采用空心轴，可进行模块化堆叠，最多可堆叠6台HPDM-1500电机，总功率可达9兆瓦。这些先进的集成电机在科罗拉多州丹佛市的H3X总部设计、制造和测试，功率可从30KW扩展到30MW，填补了美国制造的高功率密度电机和发电机市场的巨大空白。H3X认为混合动力系统在这些行业的电气化转型中发挥着越来越大的作用，因为它可以在不牺牲任务能力/续航能力的情况下减少燃料消耗。这意味着降低运营成本并减少排放。在混合动力应用中，H3X的产品可以用作电动机或发电机，无需进行任何硬件修改。（航柯）
