電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力核心是電動(dòng)機(jī),燃油車(chē)普及了幾十年,大家對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)都比較了解了,三缸機(jī)、四缸機(jī)、V6、V8、W12、自然吸氣、渦輪增壓,是個(gè)老司機(jī)就能講出內(nèi)燃機(jī)的不同類(lèi)型和特性,那電動(dòng)汽車(chē)所用的電動(dòng)機(jī)有哪些類(lèi)型呢?
目前,市面上的電動(dòng)汽車(chē)普遍采用的是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁電動(dòng)機(jī)。就像自然吸氣與渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能、油耗、動(dòng)力體驗(yàn)都不同一樣,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁電動(dòng)機(jī)的性能、效率等方面也存在諸多差別,且聽(tīng)我慢慢分解。
認(rèn)識(shí)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁電動(dòng)機(jī)
首先要讓大家知道什么是感應(yīng)電動(dòng)機(jī),什么是永磁電動(dòng)機(jī)。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是咱們所說(shuō)的交流異步機(jī),它的勵(lì)磁,也就是產(chǎn)生磁場(chǎng),靠的是電流。也就是電流中有一部分是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的,為什么產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)可以參考發(fā)電機(jī)是如何發(fā)的電,這兩個(gè)過(guò)程恰好相反,也就是說(shuō)發(fā)電機(jī)那里是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),到了電動(dòng)機(jī)這是是變化的電場(chǎng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。
有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)隨著磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同步,所以叫做異步電動(dòng)機(jī),正是因?yàn)楫惒剑援a(chǎn)生了轉(zhuǎn)差,轉(zhuǎn)差使轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體產(chǎn)生電流,從而在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。也是因?yàn)檫@個(gè)異步,所以控制起來(lái)比同步復(fù)雜一點(diǎn)。
就結(jié)構(gòu)來(lái)講,感應(yīng)電機(jī)就是線(xiàn)圈和轉(zhuǎn)子鐵芯,所以?xún)r(jià)格便宜,成本低,過(guò)載能力也強(qiáng),性能彪悍,皮實(shí)耐用。
永磁電動(dòng)機(jī)主要是指永磁同步電動(dòng)機(jī),永磁指的是勵(lì)磁采用的是永磁體,也就是磁鐵。永磁體之前性能不好,但是“萬(wàn)磁王”釹鐵硼的穩(wěn)定性能和廣泛應(yīng)用,讓永磁體的可靠性和穩(wěn)定性越來(lái)越好了,退磁現(xiàn)象也更少發(fā)生了。同步指的是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度和轉(zhuǎn)子的速度是一致的,要控制轉(zhuǎn)子速度,只要控制磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速,也就是交流電頻率就可以了,同步自然控制起來(lái)更方便一點(diǎn)。
對(duì)比感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁電動(dòng)機(jī)
知道了這個(gè)原理,其實(shí)分析兩者的性能就很容易了。
首先,永磁電動(dòng)機(jī)沒(méi)有勵(lì)磁的那部分電流分量,效率更高,特別是在高轉(zhuǎn)速區(qū)域。高效率代表著同樣的電池組可以帶來(lái)更長(zhǎng)的續(xù)航。
第二,永磁同步機(jī)成本高于感應(yīng)電動(dòng)機(jī),但這點(diǎn)成本相對(duì)于電池成本可以忽略不計(jì)。
第三,感應(yīng)電機(jī)過(guò)載能力強(qiáng),性能更彪悍,所以加速能力一般強(qiáng)于永磁同步機(jī)。
第四,感應(yīng)電機(jī)調(diào)速范圍寬,但是控制稍微麻煩,永磁同步機(jī)調(diào)速范圍雖然窄,但是控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。
第五,感應(yīng)電機(jī)皮實(shí)耐用,永磁同步機(jī)在高溫強(qiáng)震動(dòng)情況下可能退磁。
最后,釹鐵硼材料相對(duì)特殊,是重要的戰(zhàn)略物資,也是永磁電動(dòng)機(jī)所必須的,但是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)不需要。之前特斯拉很少使用永磁電動(dòng)機(jī),估計(jì)一則是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)性能彪悍,二則就是因?yàn)殁S鐵硼材料美國(guó)沒(méi)有,都是進(jìn)口,馬斯克很擔(dān)心怕用了到時(shí)候卡脖子,在國(guó)內(nèi)建廠(chǎng)之前都是用感應(yīng)電動(dòng)機(jī),建廠(chǎng)之后看來(lái)沒(méi)事,也開(kāi)始大規(guī)模使用永磁電動(dòng)機(jī)了。
結(jié)論
所以,這兩種電機(jī)在性能上就是各有特色,沒(méi)有嚴(yán)格的好壞之分,車(chē)企在選擇適合綜合考慮性能、成本、供應(yīng)鏈等諸多因素進(jìn)行選擇。
當(dāng)然,不像傳統(tǒng)燃油車(chē)一般只有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),電動(dòng)汽車(chē)可以前后軸配兩個(gè)電機(jī),一個(gè)感應(yīng)電機(jī)加一個(gè)永磁電機(jī),需要加速的時(shí)候兩者都上提供極致性能,日常行駛以永磁電機(jī)為主以提升效率也是完全沒(méi)問(wèn)題的。






