【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 當(dāng)人們以為，特斯拉將沿襲三相感應(yīng)電機的傳統(tǒng)，在最新的Model3車型上，特斯拉公司卻選用了三相永磁電機。此前，ModelS與ModelX采用三相感應(yīng)電機。如今卻換用永磁電機，這是為什么呢？我們一起先來了解一下感應(yīng)電機和永磁電機。

采用永磁電機的特斯拉Model3

什么是感應(yīng)電機/永磁電機？

大體上電機可以按照按工作電源、結(jié)構(gòu)及工作原理、起動與運行方式的不同以及用途的不同來分類。其中適合于新能源汽車的驅(qū)動的電機主要有永磁同步電機、感應(yīng)電機和開關(guān)磁阻電機三大類。在此，我們先用一張圖來概括一下按結(jié)構(gòu)及工作原理方法歸類的電機。

按結(jié)構(gòu)及工作原理方法歸類的“電機族譜”

感應(yīng)電機就是咱們經(jīng)常說的交流異步電動機，它是一種由定子繞組之后形成的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流的磁場互相發(fā)生物理作用之后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動帶動子旋轉(zhuǎn)的一種電動機類型。而永磁電機主要是指永磁同步電動機。

感應(yīng)電機（交流異步電動機）

永磁同步電機

如果轉(zhuǎn)子繞組中的電流不是由定子旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)的，而是自己產(chǎn)生的，則轉(zhuǎn)子磁場與定子旋轉(zhuǎn)磁場無關(guān)，而且其磁極方向是固定的，那么根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理，定子的旋轉(zhuǎn)磁場就會拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且使轉(zhuǎn)子磁場及轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場“同步”旋轉(zhuǎn)。這就是同步電動機的工作原理。毫無疑問，同步自然控制起來更方便一點。

到底哪種電機主宰市場？

為了能讓大家更加簡潔明了get到這兩種電動機各自的特點，我們匯總了相關(guān)知識點制成表格供您參考。用最概括的說法來描述便是，感應(yīng)電機會更加適用于高性能高速的工況，而永磁同步電機則更適用于頻繁啟停的工況。

感應(yīng)電機優(yōu)缺點

永磁電機優(yōu)缺點

如果比較關(guān)注國內(nèi)新能源汽車的粉絲們可能會有這么一個印象，就是歐美比較喜歡使用感應(yīng)電機，而國內(nèi)的大多數(shù)廠家喜歡采用永磁同步電機。來自大洋彼岸的特斯拉ModelS與ModelX就是最好的例子，但國內(nèi)的蔚來ES8與江鈴E200S這兩款車同樣搭載感應(yīng)（交流異步）電機，除此之外，很難覓得感應(yīng)電機陣營的車型了。例如比亞迪秦EV、宋EV、吉利帝豪EV、榮威ERX5、寶馬i3等大部分純電動車都是搭載永磁同步電機。

使用感應(yīng)電機的蔚來ES8

結(jié)合上面的表格，永磁同步電機目前占據(jù)大半壁江山的原因似乎很簡單，在大體相同的技術(shù)水平下，永磁同步電機除了弱磁控制以外，無論轉(zhuǎn)矩密度、功率密度還是效率都比感應(yīng)電機表現(xiàn)要好，從而可以提高能源效率，增加續(xù)航里程，這無疑直擊當(dāng)下純電動車的最大痛點。同時，永磁同步電機在瞬態(tài)仍然可以保證95%左右較高效率，加上體積小，重量輕，因此適用于頻繁起停的工況以及較小的乘用車布置空間。此外，永磁電機不需要感應(yīng)電機那般的高效和復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，這有利于整車的設(shè)計制造。

且既然現(xiàn)在以市場導(dǎo)向為主，國內(nèi)許多品牌之間的電機其實是沒有區(qū)別的，除了特斯拉、比亞迪、榮威擁有自己的電機，其它廠家暫時都是選擇供應(yīng)商提供的電機，所以再渠道方面是比較單一的。

此外，除了上述技術(shù)市場的部分因素，還有一大原因不容忽視，上文提到的永磁同步電機所需要的釹鐵硼等永磁材料是重要的稀土資源，對于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達(dá)的國家而言，這就非常尷尬了，我們知道，車用動力電機的技術(shù)資源是與是一個國家的核心競爭力，相關(guān)周邊均不輕易外傳。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(dá)到全球的80%。由于國內(nèi)稀土資源這一大優(yōu)勢，選擇高效率的永磁同步電機似乎是水到渠成的事。而日本則是稀土產(chǎn)業(yè)的大國，但對于歐美車企來說若想用永磁同步電機勢必要考慮進(jìn)口稀土的供應(yīng)保障等一系列因素。

稀土永磁部件

我們再回頭來看看特斯拉的三相感應(yīng)電機，它具備成本低、承受溫差范圍大、輸出扭矩調(diào)整范圍大、高速區(qū)間效率好的優(yōu)點；但是，能耗較大、功率因數(shù)滯后、高效區(qū)窄、輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差的缺點也不容忽視。

同時，市場對永磁電機的需要更大。與三相感應(yīng)電機相比，永磁電機具備高效區(qū)寬、節(jié)能性、小體積、輕量化等方面的優(yōu)點。高效、節(jié)能、續(xù)航三方面的能力是當(dāng)前電動汽車產(chǎn)業(yè)所最看重的部分。雖然，永磁電機也具有控制系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點，但是由于優(yōu)點更貼合市場，相對而言更加經(jīng)濟，所以特斯拉在Model3車型上選擇了永磁電機。

特斯拉model3雙電機版

稀土礦稀土是是化學(xué)周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱,中國作為稀土永磁材料重要大國，特斯拉與中國供應(yīng)商合作企業(yè)有：中科三環(huán)（銣鐵硼磁體）、置信電機（銅轉(zhuǎn)子）、橫店東磁（軟磁材料）、東睦股份（粉末冶金零件），和大工業(yè)（減速齒輪組）、旭升股份（變速箱箱體），還有格林美、寒銳鈷業(yè)、河北宣工等（鐵粉、銅粉、鎳粉、鈷粉）。

永磁同步電機的市場所占比例很大，是否說明感應(yīng)電機不如永磁同步電機呢？答案是NO!

感應(yīng)電機與永磁電機沒有確切優(yōu)劣之分。

從目前技術(shù)優(yōu)勢來看，永磁同步電動機成為主流實至名歸。值得注意的是，盡管在重量和體積方面，感應(yīng)（交流異步）電動機并不占優(yōu)勢，但其轉(zhuǎn)速范圍廣、成本低、工藝簡單、運行可靠耐用。至于重量對續(xù)航里程的影響，如果未來電池續(xù)航里程大幅增加、感應(yīng)電機體積優(yōu)化做得好，或許會更有底氣與永磁電機在市場表現(xiàn)上一爭高下。

可以說當(dāng)下站在純電動車“金字塔”頂端的特斯拉ModelS與ModelX目前還是在使用感應(yīng)電機，因為感應(yīng)電機的功率更大，容易實現(xiàn)更快的百公里加速，在長時間大功率高溫下持續(xù)運轉(zhuǎn)時，同時也不會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。而蔚來要造高性能電動車，自然就選了和特斯拉一樣的感應(yīng)（交流異步）電機。

因此，感應(yīng)電機與永磁電機各有千秋，電動車企業(yè)采用什么電機，可能跟車型的定位以及自身技術(shù)領(lǐng)域所長有關(guān)！比如在電動車界擁有至高無上的江湖地位的大哥特斯拉，就兩樣電機都能跨界玩轉(zhuǎn)，而其它車企小弟們，只能各施其招了。

電機發(fā)展技術(shù)趨勢

總的來說，永磁同步電機對比感應(yīng)電機，它們各自都具有明顯的優(yōu)勢。不過，目前純電動車的續(xù)航里程勢必是一項及其重要的指標(biāo)，永磁同步電機的高效率能更好地提高續(xù)航里程。而且高耐熱性、高磁性能釹鐵硼永磁體的成功開發(fā)以及電力電子元件的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)，使稀土永磁同步電機的發(fā)展進(jìn)一步完善。但就現(xiàn)在的發(fā)展趨勢看，永磁同步電機似乎前景更好。

然而，像特斯拉在感應(yīng)（交流異步）電機銅芯轉(zhuǎn)子的技術(shù)上的技術(shù)突破也讓此類電機在效率方面有較大優(yōu)勢，同時獲得了低成本、高效率的雙贏，再例如，隨著交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前適用于寬調(diào)速的異步電機的調(diào)速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機相媲美。不得不說，在技術(shù)水平快速迭代的當(dāng)下，純電動車的動力電池技術(shù)若取得重大突破，交流異步電機也有平分天下的可能。