新能源汽車是最近這幾年話題性比較強的車型，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往往會關(guān)注它的排量大小、是否渦輪增壓、動力參數(shù)如何等等。

而談?wù)撾妱榆嚂r，我們更多的是關(guān)注它們的電池種類、續(xù)航里程、充電時長，對于驅(qū)動電機基本是忽略的。

造成這種差異其實和電動車代步的屬性有點關(guān)系，但更多的則是流露出對電機不熟悉的尷尬。

我們對電機的認識

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

而對電機的直觀認知，相信更多的是通過小時候的玩具四驅(qū)車了解的，玩具四驅(qū)車里面的馬達用的是直流電機。

對電動汽車的認識，毫無疑問特斯拉電動車是最為顛覆的。

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)，而同時續(xù)航依舊能達到500km以上，它用的電機則屬于是交流電機中的異步電機。

除了特斯拉，自主品牌中比亞迪在電動車領(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，不過它的電機種類則是屬于永磁同步電機。

看到這可能大家會問，究竟有多少種電機，是時候掏出一張“電機族譜”了。

電機的種類如此多，單看名字就有點懵，但其實用在新能源車上的電機主要有永磁同步電機、交流異步（感應(yīng)）電機和開關(guān)磁阻電機三大類。

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

永磁同步電機/交流異步電機誰更優(yōu)秀

交流異步電動機和永磁同步電動機的差異主要是產(chǎn)生磁場的方式不同。

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

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

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

但由于產(chǎn)生磁場需要消耗電能，所以能量效率要低于永磁同步電機。另外之所以叫異步，是因為在工作過程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要小于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速。

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

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

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

永磁同步電機是目前電動車的主流，現(xiàn)階段大多數(shù)車企都采用永磁同步電機。因為在同等功率下，永磁同步電機能夠更好滿足車企關(guān)于能效的需求，畢竟續(xù)航是目前電動車最大的痛點。

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

它們之間除了磁場區(qū)別之外，電機內(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，這里就不細說了。

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

跑高速為什么都那么費電

電動車低速省電，高速耗電是一個不爭的事實，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。

從電機的功率/扭矩輸出曲線可以看出，在最大功率轉(zhuǎn)速時，電機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，所以對于電動機來說，轉(zhuǎn)速越低，電耗就越低。

也就是說，在最大功率轉(zhuǎn)速之前，電動機的效率是最高的。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)速之后電機的效率會隨轉(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，當(dāng)然，這也會導(dǎo)致最大扭矩的降低。

為什么國內(nèi)車企偏愛永磁電機

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

永磁同步電機中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)達的國家而言會受到一定制約。

我國擁有全球70%的稀土資源，釹鐵硼磁性材料的總產(chǎn)量達到全球的80%，日本則是稀土產(chǎn)業(yè)的大國，而歐美車企的電動車若想用永磁同步電機還要考慮進口稀土的問題，也就無法隨心所欲的使用稀土材料。

另外國內(nèi)車企使用的電機大都通過直接采購裝配，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)致國內(nèi)車企普遍采用永磁電機的原因。

至于特斯拉為啥喜歡采用交流異步電機，一來是創(chuàng)始團隊本身在交流異步電機的研發(fā)上擁有獨特的專利，二來是異步電機更能適應(yīng)惡劣的環(huán)境，而特斯拉這種定位較高的車型可能會比家用車面臨更多的激烈駕駛等工況，異步電機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，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)位居車用電機裝機量榜首，其后分別是北汽新能源、上海電驅(qū)動、精進電動等企業(yè)，能夠自主研發(fā)電機的車企并不多。

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

它的永磁同步電機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消耗的電能，延長續(xù)航里程。

另外，比亞迪的高功率電機最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到了15000轉(zhuǎn)速區(qū)間，高轉(zhuǎn)速帶來的是寬泛的經(jīng)濟轉(zhuǎn)速，可以進一步降低能耗。

總結(jié)：兩種電機互補共生

看完全文其實發(fā)現(xiàn)不論是永磁同步電機還是感應(yīng)異步電機，它們是一種互補共生的關(guān)系。并不能簡單的評論誰好誰壞，還是要看使用場景和設(shè)計初衷。在同等功率條件下，永磁同步電機的體積更小、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，成本相對較低，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，后感應(yīng)異步電機。裝配在前軸上的永磁同步電機最大功率160kW，后軸上的感應(yīng)異步電機最大功率240kW。

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