Axial-Flux मोटर और AI: सुपरकार से आम EV तक

सिर्फ 12.7 किलोग्राम वज़न वाला एक इलेक्ट्रिक मोटर, जो टेस्ट में 750 kW (1,005 hp) तक पीक पावर दे रहा है—ये आंकड़ा सुनकर ज़्यादातर लोग पहले पल में उसे “प्रोटोटाइप शोपीस” मान लेते हैं। लेकिन यही वो बिंदु है जहाँ कहानी दिलचस्प होती है: ये मोटर कागज़ पर नहीं, डायनो पर चल रहा है, और इसके पीछे की तकनीक अब सुपरकार की सीमाओं से बाहर निकलकर मास-प्रोडक्शन EV तक आने की तैयारी में है।

हमारी “ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रिक वाहन में AI” सीरीज़ में मैं एक बात बार-बार देखता हूँ: EV की अगली छलांग सिर्फ बैटरी से नहीं आएगी। मोटर, थर्मल मैनेजमेंट, पैकेजिंग और कंट्रोल—यहीं असली लड़ाई है। और axial-flux मोटर (खासतौर पर YASA जैसे डिज़ाइन) इस लड़ाई को बदल रहे हैं—जहाँ AI की भूमिका “सिर्फ सॉफ्टवेयर” नहीं, बल्कि हार्डवेयर इंजीनियरिंग को तेज़, सटीक और स्केलेबल बनाना है।

Axial-Flux बनाम Radial-Flux: फर्क सिर्फ शेप का नहीं है

Axial-flux मोटर को “पैनकेक” जैसा और radial-flux मोटर को “सॉसेज-रोल” जैसा कहना आसान है—लेकिन असली फर्क टॉर्क कैसे बनता है और कितनी कुशलता से बनता है वहाँ है।

Radial-flux (आज की ज़्यादातर EVs)

• रोटर अंदर घूमता है, स्टेटर बाहर स्थिर रहता है
• मैग्नेटिक फ्लक्स की दिशा शाफ्ट के परपेंडिकुलर (रेडियल)
• मैन्युफैक्चरिंग आसान, सप्लाई चेन बनी हुई
• लेकिन हाई पावर पर पैकेजिंग, वज़न और थर्मल सीमाएँ जल्दी सामने आती हैं

Axial-flux (नई पीढ़ी का दांव)

• फ्लक्स की दिशा शाफ्ट के पैरेलल (एक्सियल)
• बड़ा डायमीटर और दो रोटर (स्टेटर के दोनों तरफ) होने से टॉर्क जनरेशन के “लीवर” लंबे हो जाते हैं
• एक सरल नियम याद रखें:

टॉर्क ∝ (रोटर डायमीटर)² — इसी वजह से axial-flux छोटे वज़न में ज़्यादा काम निकालता है।

YASA का दावा है कि उसका नया प्रोटोटाइप लगभग 59 kW/kg पावर डेंसिटी तक जाता है—और ये लीडिंग radial-flux डिज़ाइनों (Tesla जैसी श्रेणी) के मुकाबले लगभग तीन गुना बताया जा रहा है।

सुपरकार में axial-flux क्यों फिट बैठता है (और फिर आम कार तक कैसे पहुँचेगा)

सुपरकार हमेशा नई टेक्नोलॉजी की “टेस्ट-ट्रैक” रही हैं—क्योंकि वहाँ लागत से पहले परफॉर्मेंस, पैकेजिंग और रिस्पॉन्स मायने रखते हैं।

रियल-वर्ल्ड उदाहरण: हाइब्रिड सुपरकार आर्किटेक्चर

कुछ हाई-परफॉर्मेंस हाइब्रिड सेटअप में, आप चाहते हैं कि:

• इंजन जहाँ अच्छा है वहाँ काम करे (हाई RPM, हाई स्पीड)
• इलेक्ट्रिक मोटर लो-एंड टॉर्क और टॉर्क-फिलिंग करे
• फ्रंट-एक्सल पर अलग मोटर से ऑल-व्हील ड्राइव और टॉर्क वेक्टरिंग मिले

लैम्बॉर्गिनी के एक हाइब्रिड कॉन्सेप्ट में तीन axial-flux मोटर का इस्तेमाल बताया गया है—जहाँ फ्रंट-एक्सल पर दो मोटर मिलकर 294 hp (216 kW) तक दे सकती हैं, और पूरा सिस्टम 907 hp (667 kW) के आसपास जाता है। इसका मतलब: कॉर्नर से बाहर निकलते समय कार “खींचती” नहीं, छलांग लगाती है—और ये छलांग सॉफ्टवेयर और कंट्रोल से और निखरती है।

अगला स्टेप: मास-प्रोडक्शन EVs

दिलचस्प मोड़ यहाँ आता है: Mercedes ने YASA को 2021 में खरीदा, और अब एक फैक्ट्री को अपग्रेड करके सालाना लगभग 100,000 मोटर तक बनाने की बात चल रही है। यानी axial-flux का “सिर्फ सुपरकार” टैग धीरे-धीरे उतर सकता है।

YASA का “सीक्रेट सॉस”: Soft Magnetic Composite (SMC)

Axial-flux डिज़ाइन को बड़े पैमाने पर बनाना आसान नहीं था—क्योंकि radial-flux में जो स्टैक्ड स्टील लैमिनेशन चलते हैं, axial में वो उतने सीधे लागू नहीं होते।

YASA का नाम ही “Yokeless and Segmented Architecture” से आता है। इसका मतलब:

• पारंपरिक स्टेटर की भारी iron/steel yoke को हटाना
• स्टेटर को छोटे-छोटे segmented pole pieces में बाँटना
• और इन्हें Soft Magnetic Composite (SMC) से बनाना

SMC का फायदा:

• उच्च magnetic permeability (फ्लक्स को अच्छे से “रास्ता” मिलता है)
• 3D शेप में प्रेस-फॉर्मिंग संभव
• eddy-current losses कम, कूलिंग की जरूरत कम

लेख में एक मजबूत तुलना दी गई है: जहाँ एक पारंपरिक मोटर में ~30 kg आयरन लग सकता है, वहीं इसी पावर/टॉर्क के लिए YASA-टाइप डिज़ाइन में ~5 kg तक बताया गया है।

थर्मल डिजाइन: फ्लैट कॉपर विंडिंग + डायरेक्ट ऑयल कूलिंग

हाई-पावर मोटर में असली दुश्मन “आइडिया” नहीं, हीट होती है। YASA का एक फोकस ये है कि कॉपर विंडिंग ऐसी हो जहाँ ऑयल कूलिंग “buried copper” तक भी पहुँचे—यानी गर्मी निकालना आसान, और लगातार लोड पर रिकवरी बेहतर।

AI की भूमिका: axial-flux मोटर को “स्केल” कराने का असली इंजन

सिर्फ बेहतर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक डिजाइन काफी नहीं। जब आप 12.7 kg में 750 kW तक बोलते हैं, तो आप तीन जटिल चीजें साथ में ऑप्टिमाइज़ कर रहे होते हैं:

1. Electromagnetics (टॉर्क/एफिशिएंसी)
2. Thermals (कूलिंग, हॉट-स्पॉट)
3. Manufacturability (टॉलरेंस, सामग्री, लागत)

यहाँ AI वास्तविक वैल्यू देता है—खासकर तीन तरीकों से:

1) Generative design + multi-objective optimization

इंजीनियरिंग में अक्सर टकराव होता है: पावर बढ़ाओ तो ताप बढ़ता है, ताप घटाओ तो वज़न/कूलिंग बढ़ती है। AI-आधारित ऑप्टिमाइज़र हजारों डिज़ाइन वेरिएंट्स पर:

• स्टेटर/रोटर ज्योमेट्री
• मैग्नेट लेआउट
• वाइंडिंग पैटर्न
• कूलिंग चैनल पाथ

एक साथ लक्ष्य साध सकता है: उच्च पावर डेंसिटी + कम लॉस + कम वज़न।

2) डिजिटल ट्विन: मोटर का व्यवहार “रियलिस्टिक” बनाना

EV परफॉर्मेंस अब सिर्फ 0–100 नहीं है। असली सवाल है:

• लगातार 20 मिनट ट्रैक-ड्राइव में पावर ड्रॉप कितना?
• हाई-स्पीड क्रूज़ में थर्मल स्थिरता कैसी?
• बैटरी/इन्वर्टर के साथ इंटरेक्शन में लॉस कहाँ पैदा हो रहा?

AI-सक्षम डिजिटल ट्विन मोटर के टेम्परेचर, करंट, वाइब्रेशन और एफिशिएंसी मैप्स को रियल-टाइम/क्लोज-टू-रियल टाइम में प्रेडिक्ट करके कंट्रोल रणनीतियाँ बेहतर बनाता है।

3) कंट्रोल सॉफ्टवेयर: टॉर्क वेक्टरिंग और ट्रैक्शन का असली दिमाग

Axial-flux मोटर जब फ्रंट-एक्सल/इन-व्हील सेटअप की ओर बढ़ते हैं, तब AI-आधारित कंट्रोल (या कम-से-कम ML-ट्यूनड कंट्रोल) से:

• स्लिप कंट्रोल तेज़ होता है
• कॉर्नरिंग में टॉर्क स्प्लिट स्मार्ट होता है
• एनर्जी एफिशिएंसी परफॉर्मेंस के साथ संतुलित रहती है

मेरी राय: axial-flux + AI कंट्रोल का कॉम्बिनेशन EV को “फास्ट” नहीं, “शार्प” बनाता है—और यही ड्राइविंग अनुभव में सबसे बड़ा फर्क है।

“क्या ये टेक्नोलॉजी आम कारों तक आएगी?”—सीधा जवाब

हाँ, आएगी—लेकिन रास्ता सीधा नहीं होगा। सुपरकार में टेक पहले आती है, क्योंकि वहाँ प्रति यूनिट लागत सहन की जा सकती है। आम EV में तीन शर्तें पूरी करनी होंगी:

1. कास्ट/प्रेस-फॉर्मिंग और SMC सप्लाई का स्केल
2. इन्वर्टर और कूलिंग सिस्टम के साथ स्टैंडर्डाइज़्ड इंटीग्रेशन
3. विश्वसनीयता डेटा: लाखों किमी के थर्मल-साइक्लिंग/वाइब्रेशन प्रूफ

YASA का कहना है कि इस मोटर में “एक्ज़ॉटिक” मटेरियल/मैन्युफैक्चरिंग जरूरी नहीं—ये संकेत अच्छा है। और अगर सालाना 100,000 यूनिट स्केल सच में आता है, तो mid-premium EVs (100–200 kW) तक इसका डाउन-स्केल वर्ज़न पहुंचना तार्किक कदम है।

ऑटो इंडस्ट्री के लिए प्रैक्टिकल टेकअवे (अगर आप OEM/स्टार्टअप/फ्लीट में हैं)

Axial-flux मोटर आपको सिर्फ परफॉर्मेंस नहीं देता—ये व्हीकल आर्किटेक्चर बदलने का मौका देता है। अगर मैं किसी EV प्रोग्राम टीम में होता, तो मैं ये चेकलिस्ट रखता:

• Packaging audit: फ्लैट मोटर से e-axle/हाइब्रिड ट्रांसमिशन पैकेजिंग कैसे बदलेगी?
• Thermal budget: मोटर + इन्वर्टर + बैटरी का संयुक्त थर्मल मॉडल बनाइए (डिजिटल ट्विन)
• AI-ready data plan: ताप, करंट, वाइब्रेशन, टॉर्क और एफिशिएंसी डेटा किस सैंपलिंग रेट पर चाहिए?
• Torque vectoring roadmap: अगर फ्रंट-एक्सल पर ड्यूल मोटर है तो कंट्रोल आर्किटेक्चर अभी से तय करें
• Cost-down strategy: SMC पार्ट्स, मैग्नेट सप्लाई और ऑयल कूलिंग के BOM लीवर पहचानें

एक लाइन में: मोटर टेक्नोलॉजी बदलती है तो गाड़ी का “सिस्टम डिज़ाइन” बदलना चाहिए—सिर्फ पार्ट स्वैप नहीं।

आगे क्या: सुपरकार की सीख से अगला EV दशक

2025 के आखिर में EV मार्केट दो ध्रुवों में बंटा दिख रहा है: एक तरफ रेंज और लागत की लड़ाई, दूसरी तरफ परफॉर्मेंस और ब्रांड-इमेज की। axial-flux मोटर इस बंटवारे को जोड़ सकता है, क्योंकि अगर वज़न घटता है, तो कास्केडिंग लाभ मिलते हैं—छोटी बैटरी, हल्के ब्रेक, हल्का स्ट्रक्चर, और बेहतर एफिशिएंसी।

और AI? AI यहाँ पोस्टर-बॉय नहीं, इंजीनियरिंग का काम बढ़ाने वाला औज़ार है—जो मोटर डिज़ाइन, थर्मल सिमुलेशन, क्वालिटी कंट्रोल और व्हीकल कंट्रोल को एक ही दिशा में खींचता है।

अगर आप EV टीम चलाते हैं या सप्लाई चेन/प्रोडक्ट रणनीति में हैं, तो 2026 की प्लानिंग में एक सवाल जरूर जोड़िए: क्या आपका प्लेटफॉर्म axial-flux जैसी हाई-पावर-डेंसिटी मशीनों और AI-आधारित कंट्रोल के लिए “तैयार” है, या सिर्फ “compatible” है?