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相比感應(yīng)電機(jī)，永磁同步電機(jī)功率密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高（約 90%-95%）、能耗較低。現(xiàn)階段超過90%的電動(dòng)汽車均采用永磁同步電機(jī)，因?yàn)橥裙β氏掠来磐诫姍C(jī)體積更小，效率更高。
在多方因素共同作用下，電動(dòng)化成為無法阻擋的未來交通出行大趨勢。當(dāng)街頭行駛的電動(dòng)汽車種類越來越多，消費(fèi)者對電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)也由原來的好奇發(fā)展到逐步接受，中國更是連續(xù)五年成為全球最大新能源汽車市場。
EV君注意到一個(gè)非常有意思的現(xiàn)象，與傳統(tǒng)燃油車主截然不同，電動(dòng)汽車車主普遍愛鉆研，對于技術(shù)話題也更加感興趣。日常與電動(dòng)汽車車主交流，發(fā)現(xiàn)很多人對于“三電”技術(shù)非常了解，尤其是電池，簡直是如數(shù)家珍。但電機(jī)則沒有這么好的待遇。今天這篇文章我們就聊聊電機(jī)。
很多車主都有一個(gè)疑問：特斯拉為什么使用感應(yīng)電機(jī)，而國產(chǎn)純電動(dòng)汽車則基本全部使用永磁同步電機(jī)呢？進(jìn)口的東西是不是一定就比國產(chǎn)的好呢？
眾所周知，電機(jī)是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)力的來源，是其動(dòng)力系統(tǒng)最關(guān)鍵的組件之一。如果說發(fā)動(dòng)機(jī)是傳統(tǒng)汽車的“心臟”，那么驅(qū)動(dòng)電機(jī)就是電動(dòng)車的“心臟”，它的性能優(yōu)劣直接影響車輛的動(dòng)力和駕駛感受。
目前電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要解決方案有兩個(gè)：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（即交流異步電動(dòng)機(jī)）和永磁同步電動(dòng)機(jī)，開關(guān)磁阻電機(jī)主要應(yīng)用于新能源商用車領(lǐng)域，本文不做討論。對于兩者的區(qū)別，可以簡單概括為轉(zhuǎn)子與定子是否同步，以及是否含有永磁材料（釹鐵硼）。
感應(yīng)電機(jī)（交流異步電機(jī)）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是慢于定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，因此表現(xiàn)為異步運(yùn)行。由于存在轉(zhuǎn)差率，導(dǎo)體在磁場內(nèi)可以做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，“感應(yīng)電機(jī)”的名稱由此而來。
感應(yīng)電機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對簡單、成本較低、功率更大，但有尺寸較大，重量較重等缺點(diǎn)，代表車型有特斯拉的Model S/X以及蔚來ES8。
永磁同步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上與交流異步電機(jī)非常相似，最主要的組成部件同樣是定子和轉(zhuǎn)子，其中定子的結(jié)構(gòu)與交流異步電機(jī)上的一致，但轉(zhuǎn)子由一塊永磁體構(gòu)成。
永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的速度一定等于定子的同步速度，且轉(zhuǎn)子是磁性很強(qiáng)的永磁體，磁場并不會(huì)消失，所以叫做“永磁同步電機(jī)”。
相比感應(yīng)電機(jī)，永磁同步電機(jī)具有功率密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高（約 90%-95%）、能耗較低等優(yōu)勢。現(xiàn)階段超過90%的電動(dòng)汽車均采用永磁同步電機(jī)，因?yàn)橥裙β氏掠来磐诫姍C(jī)體積更小，效率更高，容易得到更多車企的青睞。
雖然永磁體高溫下有退磁風(fēng)險(xiǎn)，但一些車企已經(jīng)解決了這個(gè)難題，如比亞迪通過優(yōu)化直軸電感及凸極率，提升了永磁同步電機(jī)的抗退磁能力。
另外，永磁同步電機(jī)所需要的釹鐵硼永磁材料需要使用稀土資源，對于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達(dá)的國家而言，車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)方案是與國家安全相關(guān)的。而我國擁有全球70%的稀土資源，釹鐵硼磁性材料的總產(chǎn)量達(dá)到全球的80%。
2017年我國全年車用電機(jī)裝機(jī)量達(dá)到87.4萬臺(tái)，其中永磁同步電機(jī)占比77%，總計(jì)裝機(jī)68萬臺(tái)。2018年僅1-8月車用電機(jī)就已裝機(jī)55.1萬臺(tái)，永磁同步電機(jī)占比升至78.33%。
在永磁同步電機(jī)的配套供應(yīng)層面，比亞迪自2015年起連續(xù)4年包攬車用（含乘用車及商用車）電機(jī)裝機(jī)量榜首位置，其后分別為北汽新能源、上海電驅(qū)動(dòng)、精進(jìn)電動(dòng)等國內(nèi)知名企業(yè)。而歐美車企的電動(dòng)車若想用永磁同步電機(jī)的話，就不得不考慮進(jìn)口稀土材料或電機(jī)總成的問題。
相信看到這里，你就會(huì)明白為什么特斯拉Model S/X一直堅(jiān)持使用感應(yīng)電機(jī)的原因了吧。而且，特斯拉在全新車型Model 3上已經(jīng)改用了永磁同步電機(jī)，其能效比較前兩代車型明顯更為出色一些。
特斯拉 Model?3的零到百公里加速時(shí)間為3.5秒（性能版），最高車速超過了 200km/h。國內(nèi)的比亞迪全新一代唐EV600同樣采用了永磁同步電機(jī)，使得一臺(tái)中大型SUV的百公里加速做到了 4.4 秒，最高車速也達(dá)到了 180 km/h。
對于國內(nèi)新能源車企來說，目前唯一擁有完全自主研發(fā)設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)的主機(jī)廠僅有比亞迪一家。很多人都知道比亞迪以電池起家，動(dòng)力電池系統(tǒng)做的非常出色，卻鮮有人知道比亞迪的電機(jī)相關(guān)技術(shù)也毫不遜色。
比亞迪電機(jī)和電機(jī)控制系統(tǒng)由十四事業(yè)部生產(chǎn)和開發(fā)，涵蓋了多種類型不同功率的家族化產(chǎn)品，全面應(yīng)用在旗下新能源乘用車、電動(dòng)大巴以及新能源專用車等車型上。
截止2018年，比亞迪乘用車驅(qū)動(dòng)電機(jī)擁有最大輸出功率70kw、110kw、120kw、150kw、160kw和180kw級別6款。其中，最大輸出功率120kw的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，已經(jīng)適配在秦Pro EV500車型上，而最大輸出功率180kw的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將會(huì)用于即將上市的唐EV 600車型上，并且除單電機(jī)版，還會(huì)推出雙180kw電機(jī)的電四驅(qū)唐EV車型。
比亞迪永磁同步電機(jī)線圈采用永磁體激磁，不采用線圈激磁的方式。這樣省去了激磁線圈工作時(shí)消耗的電能，提高了電機(jī)機(jī)電轉(zhuǎn)換效率，可以降低行駛電流，延長續(xù)航里程。
另外，比亞迪也是國內(nèi)一直堅(jiān)持使用高功率電機(jī)的新能源企業(yè)，新一代電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到了15000轉(zhuǎn)速區(qū)間，兼具有非常寬泛的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步降低能耗。
以秦Pro EV500為例，其配備了全新的“3合1”電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。適配融合比亞迪最新一代技術(shù)的永磁同步電機(jī)，其最高功率120kw、最大扭矩280N·m，電機(jī)轉(zhuǎn)速高至14000rpm，在功率、扭矩等主要參數(shù)上全面升級。
在全新技術(shù)的加持下，秦Pro EV500的0-50km/h加速時(shí)間僅需3.7秒，實(shí)測0-100km/h加速時(shí)間8.2秒，60公里/小時(shí)等速純電續(xù)航里程500公里；具備液冷高溫散熱和低溫預(yù)熱功能的鎳鈷錳酸鋰（三元鋰）電池總成的能量密度為160.9Wh/kg、搭載電量56.4度電。
在性能提升同時(shí)，新一代電機(jī)技術(shù)還可以帶來更佳的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)。這臺(tái)永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)/分。這就意味整車最高車速更高，在60-120公里/小時(shí)車速區(qū)間段的綜合電耗更小，可以直接提升長途高速行駛的續(xù)航里程。
借助這比亞迪“3合1”電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的整合，不僅可以提高效能和輕量化，還可以降低尺寸并有利于不同車型平臺(tái)模塊化通用。使得電驅(qū)動(dòng)技術(shù)成本降低33%，體積降低30%，重量降低25%，扭矩密度提升17%，功率密度提升20%，NEDC效率指標(biāo)增加1%。
在三電系統(tǒng)上核心優(yōu)勢的積累，使得比亞迪在國內(nèi)新能源汽車市場上的表現(xiàn)始終無人能及。1月7日，比亞迪汽車公布了2018年12月份的銷量快報(bào)。去年12月份，比亞迪共計(jì)銷售新能源汽車4.67萬輛，環(huán)比增長55.11%，而公司2018年全年新能源汽車的累計(jì)銷售量也達(dá)到24.78萬輛。
在乘用車的銷售中，純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車的銷量分別為10.33萬輛和12.39萬輛，上述兩大業(yè)務(wù)的銷量成“旗鼓相當(dāng)”之勢。
除銷量外，公告還提到，比亞迪 2018 年全年新能源汽車動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池裝機(jī)總量約為13.373GWh。同時(shí)比亞迪的新能源車產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋上中下游，同時(shí)掌握電池、電機(jī)電控、充電基礎(chǔ)設(shè)施以及整車技術(shù)。
預(yù)計(jì)2019年，在全新一代產(chǎn)品的助力下，比亞迪新能源乘用車的銷量將繼續(xù)提升，穩(wěn)固其新能源汽車領(lǐng)導(dǎo)者地位。