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成本让步者 新能源核心技术之电机篇

2018-10-09 15:00 来源:车家网

  续航!续航!续航!目前在纯电动车的选购上,电池容量代表的续航能力已经成为了第一参考指标,甚至在很多消费者眼中,续航是去衡量一台电动车价格高低与产品好坏的唯一标准。但事实上,一辆电动车在技术评定和选购角度上,电池部分仅是参考的其中一环,还有另外两大核心模块也决定着产品最终的体验,那就是电机与电控。所以我们也打算用两期文章,来帮大家快速且直观的了解电机与电控到底决定着什么?它们两个与电池又有什么样的协作关系?同时它们在现阶段又为何难以被重视?

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  ●协作,是三电技术在新能源汽车上的关键

  新能源汽车发展至今,三电技术(电池、电机、电控)正在不断成为一家车企核心技术实力的证明,其中电池作为决定纯电动车续航的基础,其直白的技术指标更容易被大家所理解和重视。但电控与电机的技术含义则要相对复杂一些,可这两部分同样也是决定着车辆的品质以及协助电池组发挥出最大价值的关键。

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  就像发动机与变速箱的配合一样,在电池容量基础的背后,电控与电机能否达到最佳的协作状态,将对车辆的性能、电耗以及机械品质起到决定性的影响。简单来说,电机参数决定了一台纯电动汽车的动力水平和效率,而电控则是控制车辆动力输出和平衡电耗的总控制台,三电技术中的每个部分都有着不可忽视的价值,三者之间的协作能力才是决定产品高度的关键。

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  相比电池技术的升级换代,电机与电控技术目前在市场中被重视的程度和成长速度就要缓慢很多,技术的复杂程度以及对于成本的权衡,都在让后者的发展速度不具备像电池那样急迫的刚性需求,而技术的同质化以及倾向于成本控制,成为了当前电机技术市场的现状。

  ●永磁同步电机为何成为了垄断式技术?

  作为纯电动汽车极为重要的一环,电机技术目前被分成两大类:感应异步电机以及永磁同步电机。在市场应用上,后者目前已经占据了绝大部分的市场份额,即便之前坚持使用感应异步电机的特斯拉,在最新车型Model 3上也改为使用了永磁同步电机,所以我们先简单了解一下两类电机的技术优劣势,看看这种垄断式的技术现象是如何形成的。感应电机又被叫做交流异步电机,通过名称也能够看出,转子与定子在这套技术下处于“不同步”的状态,转子在旋转上要比定子稍慢一些,也因为这样的“异步”效应而产生了转差,而转差在转子导体上产生了电流。也因为“异步”的原因,保持稳定的磁场转动和更高的电磁转换效率是该技术难点,但反之在成本控制上,感应异步电机可以使用更易获取的铝和铜,也让这套技术有了立足点。

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  『感应异步电机爆炸图』

  而永磁同步电机从字面上也易理解,就是在转子中加入了永磁体来强化转子性能,并与定子在转速同步旋转的形态下形成电流,在转换效率和稳定性上要比感应电机更高,从而能够直观的帮助电池组提供更高的续航能力,这也是多数车企选用永磁电机的主要原因之一。但因为需要永磁体,其中最关键的是“钕”稀土材料在获取途径和采购价格上也更难控制。

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  『永磁同步电机爆炸图』

  在电机技术层面,相比于最大功率的输出,效率转换则更被车企所重视,所以为了实现更好的续航,永磁同步电机成为了当前被首选的电机技术。以特斯拉Model 3为例,由于底盘更小,所搭载的电池组也就更小,其希望通过提高电机效率来让车辆达到更好的续航表现。所以特斯拉没有坚持让Model 3使用Model S所搭载的感应异步电机,再改为使用永磁同步电机后,Model 3在续航方面并不弱于自家的其他车型(当然车型定位不同,车重也不同,续航也会受此方面影响),也间接说明了永磁同步电机在续航方面对于电池的帮助。

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  为了更好的满足续航,当然也是为了迎合消费者的需求,在技术选择上,即便感应电机的成本更低,车企也更愿意选择永磁电机来提供车辆的续航里程,就像燃油车为了满足低排放要求而陆续转向涡轮增压发动机一样,技术要向市场规则和需求低头,即便另外一条路仍然还有可开发的空间。

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