近兩年來(lái)，中國(guó)市場(chǎng)中出現(xiàn)了不少純電動(dòng)車(chē)型，有像蔚來(lái)ES8這種全新品牌、全新平臺(tái)打造的純電動(dòng)車(chē)型，也有一些像長(zhǎng)安、北汽等傳統(tǒng)車(chē)企在原燃油車(chē)基礎(chǔ)上改造而來(lái)的純電動(dòng)車(chē)型。一時(shí)間，國(guó)內(nèi)的電動(dòng)車(chē)如雨后春筍般的出現(xiàn)在我們面前，但很多消費(fèi)者在購(gòu)車(chē)時(shí)對(duì)純電動(dòng)車(chē)依然望而卻步，究其原因還是擔(dān)心續(xù)航能力問(wèn)題。

我們一直想通過(guò)純電動(dòng)車(chē)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的“彎道超車(chē)”，畢竟相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)型，純電動(dòng)車(chē)不會(huì)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱這兩項(xiàng)技術(shù)，要知道一輛普通汽車(chē)上技術(shù)壁壘最高的就是發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱了。不過(guò)，也不要以為發(fā)展純電動(dòng)車(chē)是一件很簡(jiǎn)單的事情，如何提升車(chē)輛性能的同時(shí)提高車(chē)輛的續(xù)航里程，也是工程師們要面臨的難題。

大多數(shù)人都會(huì)認(rèn)為是電池決定了車(chē)輛的續(xù)航能力，電池越大，續(xù)航越高，車(chē)也就越好。事實(shí)上，一輛純電動(dòng)車(chē)能上路行駛，需要電機(jī)、電池以及電控組成的三電系統(tǒng)協(xié)同工作，電機(jī)與電控能否有著最佳的表現(xiàn)也會(huì)直接影響純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程。

與發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，電機(jī)對(duì)于一個(gè)研發(fā)純電動(dòng)車(chē)型的品牌也算得上是核心技術(shù)之一，目前純電動(dòng)汽車(chē)上的電機(jī)技術(shù)主要分為兩大類：感應(yīng)異步交流電機(jī)與永磁同步交流電機(jī)。類似發(fā)動(dòng)機(jī)可分為自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，這兩種電機(jī)的外觀長(zhǎng)相非常相似，基本結(jié)構(gòu)也大致相同，都是由定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)外殼等常見(jiàn)部件組成。

感應(yīng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由銅、鋁等導(dǎo)電性好的材質(zhì)制成，且多采用鼠籠式結(jié)構(gòu)。工作時(shí)通過(guò)分別給定子與轉(zhuǎn)子通電，此時(shí)定子產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，與轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。之所以稱之為“異步”，是因?yàn)檗D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。

與感應(yīng)異步電機(jī)不同，永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由帶有永久磁場(chǎng)的鋼制成，電機(jī)工作時(shí)只需給定子通電，使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，有著永磁體的轉(zhuǎn)子會(huì)受旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。其中的“同步”的意思也是表明電機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度同步。目前市面上大多數(shù)電動(dòng)車(chē)采用的都是永磁同步電機(jī)。

原理覺(jué)得簡(jiǎn)單，但事實(shí)上里面也有很多門(mén)道，這就與我們知道燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是吸氣、壓縮、做功、排氣四沖程一樣，而要真能把發(fā)動(dòng)機(jī)做到極致的高效，也是件很不簡(jiǎn)單的事情。由于自身的物理特性，這兩種電機(jī)也有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

常見(jiàn)的永磁同步電機(jī)有著功率密度大，低速、高速工況均有著較高的能量轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點(diǎn)。功率密度大意味著同樣的功率條件下，它的體積更小，重量更輕，能為車(chē)輛整體重心布局帶來(lái)不小優(yōu)勢(shì)，同時(shí)前機(jī)艙與后備廂也能有更多的儲(chǔ)物空間，底盤(pán)上也可以為動(dòng)力電池多拓展一些空間。工作效率高也是它的一大優(yōu)點(diǎn)，相比熱效率只有35-40%左右的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，永磁同步電機(jī)的電能轉(zhuǎn)換率可以達(dá)到90%以上，而更高的效率也使其有著更低的能耗，同樣條件下有著更長(zhǎng)的續(xù)航能力。

相比感應(yīng)異步電機(jī)，永磁同步電機(jī)的缺點(diǎn)則是成本相對(duì)較高，且性能會(huì)受溫度變化影響。因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)的轉(zhuǎn)子中需要稀土材料，成本造價(jià)會(huì)更高一些。再有就是永磁材的轉(zhuǎn)子會(huì)隨著溫度的變化出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，這也會(huì)使得電機(jī)的性能產(chǎn)生較為明顯的下降。

感應(yīng)異步電機(jī)其實(shí)我們也比較常見(jiàn)，像一些老年代步車(chē)、公園里的電瓶車(chē)等使用的都是感應(yīng)異步電機(jī)，而這也充分說(shuō)明了這種電機(jī)成本相對(duì)較低的一大優(yōu)點(diǎn)。主要因?yàn)楦袘?yīng)異步電機(jī)無(wú)需使用昂貴的永磁材質(zhì)來(lái)制造轉(zhuǎn)子。其次，就是其轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)是通電之后形成的電磁場(chǎng)，所以幾乎不會(huì)存在永磁同步電機(jī)的退磁現(xiàn)象，不會(huì)因環(huán)境溫度的影響而導(dǎo)致電機(jī)性能下降的情況出現(xiàn)。

缺點(diǎn)也跟永磁同步電機(jī)相反，感應(yīng)異步電機(jī)的能耗相對(duì)較高，體積更大，低速性能也比較一般。想要感應(yīng)異步電機(jī)有更大的扭矩與功率輸出，電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子就要多纏繞導(dǎo)線，體積與重量自然也會(huì)增加，所帶來(lái)的副作用就是要侵占更多的儲(chǔ)物或乘坐空間，同時(shí)車(chē)重增加也會(huì)增加能量損耗。感應(yīng)異步電機(jī)更適應(yīng)高速時(shí)的工況，低速時(shí)的能效轉(zhuǎn)換率相對(duì)較低，如果是在城市中走走停停的路況下，感應(yīng)式異步電機(jī)的電耗會(huì)比永磁同步電機(jī)要大。

特斯拉Model S采用的就是感應(yīng)異步電機(jī)，其出色的性能讓我們難以想象它與老年代步車(chē)用的是同種電機(jī)(只是種類相同，技術(shù)不同)，得益于較大電池容量以及卓越的電控管理系統(tǒng)，彌補(bǔ)了電機(jī)電耗大的不足，保證了其優(yōu)秀的續(xù)航能力。

簡(jiǎn)單總結(jié)一下，永磁同步電機(jī)與感應(yīng)異步電機(jī)兩種交流電機(jī)有著“性格相反”的優(yōu)缺點(diǎn)，而對(duì)于我們?nèi)粘Ｓ密?chē)環(huán)境來(lái)看，城市代步時(shí)低速工況、走走停停的情況比較多，所以眾多廠商都選擇了能耗低，低速性能好的永磁同步電機(jī)作為動(dòng)力源，至于其制造成本高的問(wèn)題，兩種電機(jī)的成本差價(jià)其實(shí)對(duì)整臺(tái)車(chē)的制造成本不會(huì)產(chǎn)生較大影響。

多說(shuō)一句，制造永磁轉(zhuǎn)子的材質(zhì)——釹鐵硼，屬于稀土資源，而我國(guó)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%，我們的鄰國(guó)日本，雖沒(méi)有什么礦產(chǎn)資源，但同樣有著豐富的稀土資源。其實(shí)特斯拉也知道感應(yīng)異步電機(jī)在低速工況下存在能耗相對(duì)較高的劣勢(shì)，可是釹鐵硼在美國(guó)卻是稀缺資源，所以只能依靠感應(yīng)異步電機(jī)打下的“技術(shù)壁壘”。反觀我國(guó)的純電動(dòng)車(chē)型，使用永磁同步電機(jī)的成本也會(huì)相對(duì)較低。

空談?wù)`國(guó)，實(shí)干興邦，“彎道超車(chē)”不應(yīng)只是個(gè)口號(hào)，更應(yīng)是我們奮斗的目標(biāo)。天時(shí)，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的階段，人們的消費(fèi)水平越來(lái)越高，汽車(chē)早已成為大家的“日用品”；地利，有著廣大的市場(chǎng)，同時(shí)資源也非常豐富；人和，國(guó)人對(duì)我們自己物美價(jià)廉的產(chǎn)品，認(rèn)可度非常高。

對(duì)于汽車(chē)廠商來(lái)說(shuō)，三電系統(tǒng)都要有自己的核心技術(shù)，構(gòu)建技術(shù)壁壘，這樣才能有更好的銷(xiāo)量。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，未來(lái)會(huì)有更多更好的純電動(dòng)車(chē)可以選擇，同時(shí)更加綠色、環(huán)保的出行也會(huì)讓我們的生活環(huán)境更加宜居。