新能源汽車是最近這幾年話題性比較強(qiáng)的車型，特別是續(xù)航里程更是大家茶余飯后的談資。

不過不知大家伙有沒有發(fā)現(xiàn)，平常我們談?wù)撊加蛙嚂r(shí)往往會(huì)關(guān)注它的排量大小、是否渦輪增壓、動(dòng)力參數(shù)如何等等。

而談?wù)撾妱?dòng)車時(shí)，我們更多的是關(guān)注它們的電池種類、續(xù)航里程、充電時(shí)長(zhǎng)，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)基本是忽略的。

造成這種差異其實(shí)和電動(dòng)車代步的屬性有點(diǎn)關(guān)系，但更多的則是流露出對(duì)電機(jī)不熟悉的尷尬。

我們對(duì)電機(jī)的認(rèn)識(shí)

翻開初中的物理課本，或許那就是我們最早得知電機(jī)工作原理的途徑，原理很簡(jiǎn)單就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。

而對(duì)電機(jī)的直觀認(rèn)知，相信更多的是通過小時(shí)候的玩具四驅(qū)車了解的，玩具四驅(qū)車?yán)锩娴鸟R達(dá)用的是直流電機(jī)。

對(duì)電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)，毫無疑問特斯拉電動(dòng)車是最為顛覆的。

特斯拉的出現(xiàn)讓大家知道了原來性能和續(xù)航在電動(dòng)車身上是可以共存的，ModelS、ModelX的高性能版0-100km/h的加速都在3秒內(nèi)，而同時(shí)續(xù)航依舊能達(dá)到500km以上，它用的電機(jī)則屬于是交流電機(jī)中的異步電機(jī)。

除了特斯拉，自主品牌中比亞迪在電動(dòng)車領(lǐng)域同樣表現(xiàn)突出，比亞迪唐EV的百公里加速最快能到4.4秒，不過它的電機(jī)種類則是屬于永磁同步電機(jī)。

看到這可能大家會(huì)問，究竟有多少種電機(jī)，是時(shí)候掏出一張“電機(jī)族譜”了。

電機(jī)的種類如此多，單看名字就有點(diǎn)懵，但其實(shí)用在新能源車上的電機(jī)主要有永磁同步電機(jī)、交流異步（感應(yīng)）電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)三大類。

這三種電機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)磁阻電機(jī)有不錯(cuò)的特性，但硬傷是振動(dòng)噪音大，所以基本不會(huì)應(yīng)用在乘用車上，目前最常見的就是永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)。

永磁同步電機(jī)/交流異步電機(jī)誰(shuí)更優(yōu)秀

交流異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)的差異主要是產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式不同。

永磁同步電機(jī)顧名思義它的磁場(chǎng)采用的是永磁鐵，由于磁鐵本身具備永久的磁性，所以利用這種磁性來推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。

它的好處就是能量效率比較高，消耗電能比較少，因?yàn)楫a(chǎn)生磁力的過程并沒有消耗任何電能，但缺點(diǎn)就是由于永磁體的磁場(chǎng)有限，或者說不能無限制提高，所以它的最大功率會(huì)受一定的影響。

交流異步電機(jī)與它相反，由于磁場(chǎng)是通過電能制造出來的，所以可以產(chǎn)生比永磁同步電機(jī)更大的磁力，所以可以把功率做得很大。

但由于產(chǎn)生磁場(chǎng)需要消耗電能，所以能量效率要低于永磁同步電機(jī)。另外之所以叫異步，是因?yàn)樵诠ぷ鬟^程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速。

至于永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)誰(shuí)更優(yōu)秀，從不同角度來看得出的結(jié)論會(huì)截然不同。

電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能體現(xiàn)在最高時(shí)速和百公里加速時(shí)間兩個(gè)方面，它由電機(jī)輸出功率決定，電機(jī)輸出功率則由轉(zhuǎn)速和扭矩決定。

特斯拉采用的是交流異步電機(jī)，可以通過超高電壓及弱磁驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超10000轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速和600Nm的大扭矩運(yùn)行，爆發(fā)的動(dòng)力可想而知。異步電機(jī)雖然成本較低，但是它消耗大量電，所以能耗較高。有人會(huì)說特斯拉的續(xù)航并不低呀，但別忘了特斯拉的電池容量是有多么的大。

永磁同步電機(jī)是目前電動(dòng)車的主流，現(xiàn)階段大多數(shù)車企都采用永磁同步電機(jī)。因?yàn)樵谕裙β氏?，永磁同步電機(jī)能夠更好滿足車企關(guān)于能效的需求，畢竟續(xù)航是目前電動(dòng)車最大的痛點(diǎn)。

所以永磁同步電機(jī)多用于經(jīng)濟(jì)型車，而異步電機(jī)多用于高性能車型。用最簡(jiǎn)單的話來說，永磁同步電機(jī)體積小、耗電小、但動(dòng)力表現(xiàn)一般。異步感應(yīng)電機(jī)體積大、耗電大、但動(dòng)力表現(xiàn)強(qiáng)。

它們之間除了磁場(chǎng)區(qū)別之外，電機(jī)內(nèi)部的線圈繞組同樣頗具技術(shù)含量，不同繞組帶來的工藝難度、磁場(chǎng)波形等效果皆有差異。具體的繞組如果要展開那就幾篇稿子也說不清，這里就不細(xì)說了。

如果考慮加速能力，以特斯拉為代表的交流異步電機(jī)毫無疑問會(huì)更優(yōu)秀，但是如果考慮續(xù)航能力，永磁同步電機(jī)能耗更低續(xù)航會(huì)更優(yōu)秀。

跑高速為什么都那么費(fèi)電

電動(dòng)車低速省電，高速耗電是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，和燃油車恰好相反。

從理論上來看，功率=轉(zhuǎn)速*扭矩的公式在電機(jī)中仍然適用，所以當(dāng)功率保持恒定之后，轉(zhuǎn)速越高扭矩越小。

從電機(jī)的功率/扭矩輸出曲線可以看出，在最大功率轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)處于最大扭矩恒定輸出狀態(tài)，且在最大功率轉(zhuǎn)速之前，轉(zhuǎn)速越低，輸出功率越小。功率小就意味著能耗低，所以對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，轉(zhuǎn)速越低，電耗就越低。

也就是說，在最大功率轉(zhuǎn)速之前，電動(dòng)機(jī)的效率是最高的。一旦過了最大功率轉(zhuǎn)速，放電功率始終處于恒定的最大值，而扭矩隨著轉(zhuǎn)速的提升不斷減小，導(dǎo)致需要更多的電能來維持高速轉(zhuǎn)速，所以最大功率轉(zhuǎn)速之后電機(jī)的效率會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而減小，能耗由此不斷增加。

要想獲得較高的高速續(xù)航里程，就需要選擇轉(zhuǎn)速比（最高轉(zhuǎn)速與最大功率轉(zhuǎn)速的比值）較小的電機(jī)，當(dāng)然，這也會(huì)導(dǎo)致最大扭矩的降低。

為什么國(guó)內(nèi)車企偏愛永磁電機(jī)

前面提到了永磁同步電機(jī)體積小、耗電小的優(yōu)勢(shì)之外，我國(guó)豐富的稀土資源也是使得永磁電機(jī)更受歡迎的原因。

永磁同步電機(jī)中的釹鐵硼永磁材料需要使用稀土資源，對(duì)于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達(dá)的國(guó)家而言會(huì)受到一定制約。

我國(guó)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%，日本則是稀土產(chǎn)業(yè)的大國(guó)，而歐美車企的電動(dòng)車若想用永磁同步電機(jī)還要考慮進(jìn)口稀土的問題，也就無法隨心所欲的使用稀土材料。

另外國(guó)內(nèi)車企使用的電機(jī)大都通過直接采購(gòu)裝配，只有比亞迪、北汽新能源等少數(shù)車企是通過自身研發(fā)，所以也是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)車企普遍采用永磁電機(jī)的原因。

至于特斯拉為啥喜歡采用交流異步電機(jī)，一來是創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)本身在交流異步電機(jī)的研發(fā)上擁有獨(dú)特的專利，二來是異步電機(jī)更能適應(yīng)惡劣的環(huán)境，而特斯拉這種定位較高的車型可能會(huì)比家用車面臨更多的激烈駕駛等工況，異步電機(jī)不易退磁的特性就非常適合。

不過最新推出的Model3上特斯拉已經(jīng)改用了永磁同步電機(jī)，它的能效也是有不小的提升。

自給自足的車企并不多

很多人都知道比亞迪以電池起家，但很少有人知道比亞迪的電機(jī)技術(shù)也同樣出色。

比亞迪近幾年已經(jīng)連續(xù)位居車用電機(jī)裝機(jī)量榜首，其后分別是北汽新能源、上海電驅(qū)動(dòng)、精進(jìn)電動(dòng)等企業(yè)，能夠自主研發(fā)電機(jī)的車企并不多。

比亞迪旗下的乘用車驅(qū)動(dòng)電機(jī)擁有最大輸出功率70kw、110kw、120kw、150kw、160kw和180kw級(jí)別六款。

它的永磁同步電機(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，延長(zhǎng)續(xù)航里程。

另外，比亞迪的高功率電機(jī)最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到了15000轉(zhuǎn)速區(qū)間，高轉(zhuǎn)速帶來的是寬泛的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，可以進(jìn)一步降低能耗。

總結(jié)：兩種電機(jī)互補(bǔ)共生

看完全文其實(shí)發(fā)現(xiàn)不論是永磁同步電機(jī)還是感應(yīng)異步電機(jī)，它們是一種互補(bǔ)共生的關(guān)系。并不能簡(jiǎn)單的評(píng)論誰(shuí)好誰(shuí)壞，還是要看使用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)初衷。在同等功率條件下，永磁同步電機(jī)的體積更小、效率更高，比較適合路況復(fù)雜、頻繁起停的工作環(huán)境；而感應(yīng)異步電機(jī)，成本相對(duì)較低，受環(huán)境溫度變化影響較小，更適合高速路段行駛的工況。

既然各有千秋，那一起用可以嗎，還真可以。

蔚來ES6就是采用前永磁同步電機(jī)，后感應(yīng)異步電機(jī)。裝配在前軸上的永磁同步電機(jī)最大功率160kW，后軸上的感應(yīng)異步電機(jī)最大功率240kW。

這個(gè)異步電機(jī)并不是永遠(yuǎn)在工作，只有急加速需求時(shí)它才開始工作，所以能耗不是特別高，這種搭配合理的利用了兩種電機(jī)的優(yōu)勢(shì)。