电动汽车里的电机性能秘密
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发布时间：2024-06-22 23:14:28
从汽车诞生到现在，发动机作为其心脏，一直都是汽车工业技术上的核心，可以说没有内燃机的技术突破，就没有过去一百多年来，汽车工业的辉煌。如今，即便是普通消费者，也能够对传统内燃机的种种技术概念如数家珍，涡轮增压、缸内直喷、可变气门等等，慢慢的变成了选车时的标配。而在新能源普及化的今天，对于电动汽车核心驱动电机，你是否了解它的技术优劣？面对如雨后春笋般不断涌入市场的新能源车，普通消费者该怎么样选择可靠的技术，做到出行无忧？
作为比亚迪挑战传统燃油家用SUV的重量级产品，新新一代宋EV 500凭借500公里等速续航能力，和3.9秒0-50公里/小时加速能力，在纯电性能上，率先拉平了纯电汽车与传统燃油汽车在综合性能表现上的差距。其采用的高转速、高功率密度电机正是其比肩燃油车性能的关键，也再次引起了大家的关注。我们刚好借此浅析电动车的动力指标，告诉你买纯电汽车必须要了解电机的哪些能力。
与传统汽车的汽油机和柴油机之争类似，在市面上，也流行着两种电机形式，一个是交流感应式电机，特斯拉Model S、ES8等产品使用了这种技术。另一种是永磁同步电机，世界上绝大多数品牌都在使用。交流感应电机在纯电汽车上的应用比较早，因为没有基于稀土材料制作的永磁体作为转子，所以理论上成本低，高温稳定性高。然而，电机没有磁场是转不动的，所以交流感应电机必须用电来创造磁场，也就是说一部分电能要用在为转子建立磁场，一部分用来驱动。这有一个显而易见的问题，那就是能量损耗高，而且功率越大耗损就越严重，因为大功率要求建立磁场的电流足够大，通过转子的电流瞬间可达上千安培，相当于短路，大量电能转化成热能。所以，通常交流感应式电机的最高效率只有85%左右。
永磁同步电机顾名思义，采用永磁体作为转子，省去大电流建立磁场的架构。很明显，这样的本质区别带来的好处是高效率。采用永磁同步电机的新新一代宋EV 500最大效率达到了93%以上，换算下来，仅在电机损耗一个点上，每100块钱电费，就能相对交流感应电机省下8元钱。而从整车的层面看，如果再加上完善的电动系统和能量回收，新新一代宋EV 500实现等速500公里续航，不足为奇。
另一方面，永磁同步电机不需要为转子通电，没有接触环，在机械结构上更为简洁，你知道，结构越复杂，可靠性就越差。当然，永磁同步电机的问题就在于磁体成本，永磁转子一定要使用稀土材料，而在这方面，国内丰富的稀土资源刚好作为支撑，而这样的成本优势在其他几个国家是很难实现的。
答案是肯定的。传统内燃机能达到的转速越高，往往意味着动力性越好，突破8,000rpm就可以称为为高性能，超过10,000rpm的基本上只有F1赛车。而电机的情况与之类似，高转速也代表着高性能。由于电机低速段就能实现最大扭矩，因此通常电动汽车都使用单级传动机构，说白了就只有一个挡位。这样做省去了变速箱大量齿轮传动带来的能量损失。但是，车速与电机转速比例固定，也就是说电机转速乘以一个倍数就等于车速，是铁打的定律改变不了。
基于此，一般低转速电机（市场普遍采用8,000rpm以下电机）必须对车速和加速性能做出妥协，单级传动速比设置的越大，加速能力越好，但同时能实现的最高车速就越低。很多电动汽车采用一台功率较小的电机，为了让加速性能不至于太弱，只能采用大转速比，同时又因为电机转速不够高，这导致最高车速只有100公里/小时出头，上高速就只能“全速前进”，既不经济，而且变成高速“堵点”，事故风险呈几何倍数增加，非常不安全，远远不及传统燃油车的驾驶体验。
而高速电机所带来的车速适应性更好，以比亚迪新新一代宋EV 500采用的驱动电机12,000rpm高速电机为例，其速域范围相对于市场上的低速产品宽30%，在使用单级传动机构的情况下，也能实现150公里/小时车速，与传统燃油车使用感受一致。同时，从启动就能达到的310牛·米峰值扭矩能持续到更高的转速，扭矩平台绵长，不仅仅可以实现3.9秒0-50公里/小时加速能力，行驶过程中的再加速能力也更强，这也是新新一代宋EV500在驾控感受上挑战传统燃油车的自信根源，用事实上电动车不用对性能做出妥协。
作为在全世界内广泛使用的永磁同步电机，其发展趋势将是高功率密度和高转速，以便让纯电汽车的使用性能追平甚至超越传统燃油车。而在这方面，作为唯一掌握汽车驱动电机核心技术的汽车品牌，比亚迪已经走到了前列。相对于国内工业电机企业转型制造的动力电机，以及外采组装在新能源车上的做法，其配套兼容性更强，专业的IP67防水（行业最高IP67），整合设计水冷系统，高品质静音等，都更符合出行使用场景，带来了性能、可靠性、效能、舒适性等方面的提升。也正是基于在技术上的创新，比亚迪旗下纯电汽车产品新新一代宋EV 500才有实力，对汽油车的挑战。相信，随技术的慢慢的提升，未来一段时间，这种实力挑战还将继续成为常态。
