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通常要了解一款车型的动力性能,首先必须知道该车搭载何种发动机,因为发动机是整辆车的心脏。那么对于电动车来说,它的心脏便是驱动。而我们在查看大多数电动车的动力系统相关信息的时候,有一个名词的出现频率极高,那便是永磁同步电机。原因是目前国内大多数纯电动车都是选择这种电动机作为动力源。

难道现在新能源乘用车只采用永磁同步电机呢?其实不然,部分中高端纯电动车会选择采用交流异步电机,例如特斯拉、蔚来。此外,即将在国内上市的奥迪e-tron和北京奔驰EQC同样是给前后轴装上两台交流异步电机。相比国内主流电动车采用的永磁同步电机,售价更贵定位更高的中高端电动车采用的异步电机就一定更加先进吗?

两种类型的区别在哪里,孰优孰劣?

永磁同步电机最大的优势在于拥有非常高的功率密度和扭矩密度,而且能耗更低。在同样的重量和体积下,永磁同步电机能输出更高的功率和扭矩。同理,在相同的功率和扭矩情况下,采用永磁同步电机就可以获得最小的重量和体积,为另一个极为重要的部件“动力电池”留出足够的空间和质量。而缺点便是电机所需的永磁材料价格高居不下,从而提高电机甚至整车的制造成本。

电机的工作原理是通电线圈会在变化的磁场中受力,通过两个磁场相互作用,从而产生电磁转矩转换成动能来驱动汽车行驶。在这里面,产生磁场的方式不同,就形成了交流异步电动机和永磁同步电动机。


交流异步电机的优缺点刚好与永磁同步电机相反,前者的优势在于制造电机无需价格昂贵的永磁材料,因此成本更为低廉,而且工艺简单、运行可靠、维修方便,能够在复杂的工作环境中工作,也对周围工作温度的大幅度变化有比较强的适应能力。缺点则是在同样的功率和扭矩下,异步电机所需要的体积和重量要远大于永磁同步电机,同时能耗也相对更高。

国内外车企不同的选择有各自的考量

实际上,两种类型的电机各有所长各有所短,并不代表着交流异步电机就要比永磁同步电机更为先进。永磁模块的成本较高,不过制作永磁的原材料稀土,在国内的储量较为丰富,在一定程度上也降低了国产永磁同步电机的制造成本。国家政策推动新能源车发展造就的“天时”,本土资源优势造就的“地利”,国内消费者对大空间、低能耗的需求造就的“人和”,三大关键因素促使大多国内车企选择永磁同步电机。

此前,特斯拉掌舵人马斯克曾表示电机是车辆上最重要的零部件,不应该依赖国外的供应链,生产永磁同步电机必然少不了钕铁硼这种稀土材料。而中国贡献了全球90%以上的钕铁硼产量,欧美本土企业无法提供足够制造永磁同步电机的原材料,特斯拉等国外车企选择采用交流异步电机,很有可能是不希望供应链受制于人。

此外,特斯拉车型与国内车企的电动车型相比,前者的高速续航里程更加接近官方标定的综合续航里程,正是体现了特斯拉车型采用的交流异步电机高速工况下效率高的特点。因为美国国内用车环境与国内不太一样,美国消费者对于电动车的高速续航能力有更高的要求。


即将国产化的特斯拉也开始调整策略

不过,做生意同样讲求灵活变通,马斯克也是一个商人,怎么可能不明白如此简单的道理。实际上,2016年特斯拉便向国内企业采购钕铁硼磁体,目前特斯拉旗下三款进口车型的双电机版本均采用前永磁同步电机,后交流异步电机的布局,而特斯拉车型即将迎来国产化,采用永磁同步电机也可能是向中国市场的一种示好,毕竟中国是全球最大新能源车市场。





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