Model 3為什麼放棄特斯拉發明的感應電機?

上個月，Model 3 的美國 EPA 測試報告流出，證實了特斯拉在 Model 3 上放棄了感應電機的使用，而改用永磁電機，有點讓人吃驚。

Model 3 長續航版的 EPA 報告截圖

感應電機最早是由尼古拉·特斯拉發明的，而特斯拉之所以叫特斯拉，就是為了紀念尼古拉·特斯拉這位著名的科學家。

在特斯拉獲得早期成功的時候，感應電機作為電動系統的重要模塊，被認可為特斯拉技術競爭力的關鍵要素之一。

除了吸收通用 EV1 的電機經驗以外，特斯拉還申請了自己的核心專利，比如感應電機上的銅芯轉子技術，成功解決了鑄銅工藝難，焊接成本高的問題。

如今，偶像的名字還在，但是偶像發明的感應電機卻不在了，不太對勁。

我往前追蹤了一下新聞，還是有跡可循的。

去年 10 月份，中科三環就發公告，宣布與特斯拉合作，並籤署了《特斯拉零部件採購通用條款》。特斯拉將從 2016 年 10 月 27 日開始，向中科三環採購釹鐵硼磁體，為期三年。

釹鐵硼是應用在永磁電機上的一種高性能稀土永磁材料。性能有多高呢，有個響亮的別稱「萬磁王」，成功表明了它在磁裡的地位——目前磁性最強的永久磁鐵。

萌娘百科裡的釹

永磁電機和感應電機的結構是相似的，本質都是通過電磁感應原理產生電流。它們最主要的差別就在於轉子，一個有磁，使用永磁材料，一個沒有磁，通常使用鋁或銅材料。

特斯拉感應電機 ©️Nick Bockelman

早在 2007 年，特斯拉的電機工程師 Wally Rippel （曾是通用 EV1 項目的核心成員）就在特斯拉官網上發布過一篇文章，仔細比較了感應電機和永磁電機在技術應用上的優缺點。

除了感應電機需要使用逆變器將直流轉化為交流電以外，兩者的核心區別在於以下三點（摘自官網原文）：

1、永磁電機的轉子產生的熱量小，效率也略高於感應電機。但是永磁電機存在退磁的問題，在低負荷的條件下效率會減少。

2、感應電機雖然最高效率小於永磁電機，但是平均效率表現得更好。

3、感應電機不容易控制，在研發成本上是增加的，但是原材料成本要小於永磁電機。

最後的結論，Wally Rippel 用了一個詞，不分勝負（No Winner）。也就是說，在技術路線的選擇上，感應電機和永磁電機各有優缺點，沒有誰是絕對不可替代的。

由於這篇文章有點早，為了避免這幾年的技術進步帶來什麼理解上的偏差，我又找了特斯拉電機工程師在最近兩年的媒體資料。

工程師訪談 ©️CHARGED

關於兩者優缺點的描述差異不大，結論也差不多。

但是他們提到了一個關鍵問題，電機技術選型的一個重要考慮是供應鏈。

永磁電機需要用到比較多的釹材料，它不是隨時都能採購到的，會受到政治因素的影響。工程師們表示，因為這個原因，特斯拉一開始就沒有選擇永磁電機的路線。

這個政治原因是什麼呢。

美國沒有大型的釹鐵硼生產企業，僅剩的產能已轉移到中國。中國貢獻了全球 90% 以上的釹鐵硼產量。

訪談中提到，馬斯克認為電機是車輛上最重要的零部件，不應該依賴國外的供應鏈。

美國能源局官網的一份研究報告也談到了這個問題，特斯拉沒有選擇永磁電機，最主要的原因是對中國供應鏈不穩定的顧慮，這一點佐證了工程師們的說法。

不過，釹鐵硼的燒結專利主要來自於日本的日立金屬株式會社，國內廠家需要得到日立金屬的專利授權才能出口釹鐵硼。在中科三環宣布和特斯拉合作的前一個月，中科三環與日立金屬共同成立的合資公司剛剛取得營業執照。

可是，即使釹鐵硼不存在供應商的難題，特斯拉就會選擇永磁電機技術嗎？

回到文章的開頭，特斯拉工程師認為，永磁電機在技術的應用上並沒有明顯高於感應電機的優勢。

排除了這個因素，我們或許可以猜測，特斯拉在擁有最多訂單的 Model 3 上採用永磁電機方案，是對中國市場的一種示好，有可能是在為未來特斯拉的國產化鋪路。

雖然，上海臨港的消息被否認了，但是，中南海的會面是真的啊。

偶像的情懷終究抵不過對市場的低頭。

不過，特斯拉的品牌力早就超越這份情懷了。站在市場這一頭，我們還是非常歡迎的。

來源：第一電動網

作者：42號車庫

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