文/土木

據(jù)CleanTechnica網(wǎng)站公布的2021年全球新能源品牌銷量數(shù)據(jù)顯示，2021年全球新能源車型累計銷量近650萬輛，較去年同期增長108%。特斯拉以近百萬的數(shù)據(jù)遙遙領(lǐng)先。比亞迪則以 59.39 萬輛的銷量位居第 2，同比增長超過 220%，并且全球市場份額達到 9.1%。

目前的新能源車型最重要的必然是三電系統(tǒng)，而其中作為帶著車輛前進的電機顯然極為重要，而以特斯拉、比亞迪兩位冠亞軍選手為代表，在電機的選擇上也都有所差異。歐美車企主要搭載交流異步電機，代表性車企有特斯拉、奔馳等；中國車企主要搭載永磁同步電機，代表性車企有比亞迪、理想汽車等。那兩類電機究竟有何差異，促使車企選擇不同呢？

從異步感應(yīng)電機和永磁同步電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就可以很明顯區(qū)分兩種電機技術(shù)。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子為永久磁體 ，英文簡稱PMSM。而異步感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子不是磁體而是封閉線圈，也就是俗稱的鼠籠結(jié)構(gòu)，英文簡稱ACIM。原理方面我們就不深入講解了。

概括出它們各自的特點就是：

同步電機優(yōu)點：1、轉(zhuǎn)子無勵磁繞組，所以無轉(zhuǎn)子銅耗，因此效率較高；2、高性能永磁材料提供勵磁，給定功率小，體積可以減?。?、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小，故動態(tài)性能好；4、低效率時較大的功率和轉(zhuǎn)矩輸出。

同步電機缺點：成本高，可靠性低，加工工藝復(fù)雜，機械強度差。

異步電機優(yōu)點：1、 無永磁高溫退磁問題，可以將峰值功率、額定功率、峰值功率工作時間延長。2、 電機特性受環(huán)境影響小；3、 自身就具有啟動高轉(zhuǎn)矩、高速轉(zhuǎn)矩調(diào)整；

異步電機缺點：轉(zhuǎn)子磁場來自定子勵磁，存在銅耗，能量轉(zhuǎn)化率比永磁同步電機低。

再具體到新能源車型搭載的電機，它們的優(yōu)劣就是：

交流異步電機優(yōu)勢：可靠性好；高轉(zhuǎn)速性能好；成本易控。劣勢：功率密度低（同功率水平下體積更大）；能量轉(zhuǎn)換效率較低（85%-90%）；能耗較高。

永磁同步電機優(yōu)勢：功率密度高；能量轉(zhuǎn)換效率高（90%-95%）；能耗較低。劣勢：由于永磁體的加入，提高了成本；永磁體在高溫、振動環(huán)境下有退磁的風(fēng)險。

選擇交流異步電機的車型特點：

選擇交流異步電機的車型會傾向于性能優(yōu)先，利用交流異步電機在高轉(zhuǎn)速下的性能輸出和效率優(yōu)勢，代表車型就是早期的Model S。主要特點：當汽車處于高速行駛時，能夠保持高速運轉(zhuǎn)和高效的電能使用效率，在保持最大動力輸出的同時，減少能耗。

選擇永磁同步電機的車型特點：

選擇永磁同步電機的車型則傾向于能耗優(yōu)先，利用永磁同步電機在低速階段的性能輸出和高效運轉(zhuǎn)，適用于中小型車。特點就是體積小、重量輕，可以增加續(xù)航。同時它調(diào)速性能好，在面對反復(fù)啟停、加減速時，能保持較高效率。

異步感應(yīng)電機和永磁同步電機各有優(yōu)勢，所以一些主機廠就考慮綜合兩種電機的特性進行匹配。比如前軸搭載低速高效率的永磁同步電機，后軸搭載偏向于高速性能的交流異步電機，兩者緊密配合，效率更高。

雖然電動汽車的動力系統(tǒng)壁壘沒有燃油車高，種類也相對單一，但這兩種電機都需要算法非常厲害的電控系統(tǒng)來操控，才能做到優(yōu)秀的電耗和車輛線性的加速，而電控系統(tǒng)背后需要足夠的電池功率，所以電動汽車的三電水平才是一輛純電車的精髓。

總結(jié)：

永磁同步和交流異步電機從原理來說有所差異，所以兩者的特性也就有所不同，交流異步電機可靠性好、高轉(zhuǎn)速性能好、成本易控。永磁同步電機功率密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高、能耗較低。目前來說永磁同步電機還是會更適合后續(xù)發(fā)展，同時兩者結(jié)合也是不錯的選擇。