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新能源汽車以電動機代替燃油機,在結構上不僅省去了變速箱機構,電機本身也具有結構簡單的優勢,環保、節約、簡單這三大優勢,再加上國內政策對新能源汽車發展的扶持,逐步取代傳統燃油汽車已經成為事實。驅動電機是新能源汽車(純電動汽車)中「三電」(電機、電池、電控)之一,是非常核心的零部件。
對於當下人們對於新能源汽車的關注,可能大多視線集中在「電池」技術上,但最終能夠體現出駕駛性能和舒適性的指標,還是要看電機的應用上。那麼,目前我們常見的電動汽車電機有哪些種類?它們在性能上又有哪些差異呢?
電機某些影響車輛性能的指標:
就像我們所熟知的汽油發動機,它們雖然有著缸數、排量、噴油方式等很多不同的特性,但都會最終反映出一系列參數讓你對它們的性能一目了然,例如功率、扭矩等等,電機也同樣具備類似的性能參數。但除此之外,功率密度、轉速範圍等等,這些參數更加能夠反映出一臺電動車的電機技術水平,甚至影響著車輛各方各面的綜合性能。
1.功率密度:
電機的功率密度是指電機單位質量所折合的輸出功率,它能夠反映一臺電機的技術先進程度和經濟性。通俗來講,在兩臺電機工作能力不變得情況下,功率密度高的電機將具有更輕的重量和更小的體積,能夠為電動汽車帶來輕量化、操控性、車內空間甚至續航裡程的提升等等。而不同的電機種類,是決定功率密度表現的重要因素之一。
2.最大轉速範圍:
目前市面上大多數的電動汽車都使用單速變速箱,例如特斯拉Tesla Model S、比亞迪E3、秦等。單速變速箱就意味著電機轉速越高,電動車輛所能行駛的最高時速就越大。而不同的電機類型,就意味著其能達到的最大轉速將會有所區別。
目前電動汽車採用的電機有哪些種類,性能上有哪些差異?
電機如果作為汽車的動力來源,則需要相比工業電機更多的要求。例如,電機需要相對緊湊的結構、重量輕可靠性高、轉速及力矩的輸出精準等等。因此,目前市面上的新能源電動車電機主要有交流異步電機、永磁同步電機以及開關磁阻電機這三種。
交流異步電機主要應用在純電動汽車,永磁同步電機主要應用在混合動力汽車中,開關磁阻電機目前主要應用在客車中。而從中國不同種類新能源汽車驅動電機的應用來看,目前交流異步電機和開關磁阻電機主要應用於新能源商用車,特別是新能源客車,開關磁阻電機的實際裝配應用較少;永磁同步電機主要應用於新能源乘用車。
國內外常見電動車電機類型及供應商:
看到上面兩個表格,我們可以發現所有自主電動車都採用了永磁同步電機,而在純電動汽車領域具備一定實力的特斯拉卻使用了交流異步電機。相比特斯拉,自主電動車所採用的永磁同步電機在體積、輕量化上存在一定優勢,但永磁電機內的磁性材料可能在高溫和碰撞中降低可靠性;而特斯拉的交流異步電機雖然在成本上具備一定優勢,但電機重量和體積較大。
寫在最後:
無論是國內自主電動汽車所使用的永磁同步電機,還是特斯拉所使用的交流異步電機,它們都有著各自的優勢和不足,我們現在並不能斷言哪一種才是最佳的選擇,也許只是因為成本因素或車型定位不同而有著不同的選擇傾向。但就中國具有豐富稀土資源(製作永磁部件的關鍵材料)這一事實,筆者看來,我們未來仍然會在永磁同步電機上尋找突破,那麼你怎麼看呢?