汽车电机类型(新能源汽车不同种类驱动电机对比与介绍)

作为电动汽车三大件中的动力系统，电机在电动汽车中的地位无疑是举足轻重的，它的表现还直接决定了电动汽车的性能，所以对于驱动电机的选择就显得尤为重要。目前市面上比较流行的电动汽车电机主要有三类，一是无刷直流电动机，二是交流异步电动机，三是永磁同步电动机等等。根据电动机的驱动原理，下面新能君为大家介绍一下常见的四种驱动电机。

一、曾经的主流：直流电动机

法拉第及其发明的直流电机

凭借着控制装置简单、成本较低等特点，在电动汽车发展早期，直流电动机成为了很多电动车制造厂的首选方案。但同时直流电动机的本身的缺点也非常突出，首先电刷和机械换向器等组成了其自身较为复杂的机械结构，同时还制约了它的过载能力和电机转速。

而且在长时间高速大负荷下运行时，换向器表面还会有火花的情况出现，以上这些因素都会影响到整车性能。随着碳刷的磨损，如果不及时进行保养维护，电动机的可靠性和寿命都会有所降低，目前的电动汽车已经将直流电机基本淘汰。

二、忧喜参半：交流异步电动机

特斯拉及其发明的感应电机

交流异步电机是当今工业中主流电机之一，它也叫感应电机，它同样拥有结构简单，耐用可靠，维修方便等优点。说起感应电机就必须提到其发明者特斯拉，一般其定子铁心上埋有三相交流绕组，转子由铁心和短接的笼型绕组组成，当定子绕组中通以三相交流电时，将产生一合成的空间同步旋转磁场，切割转子绕组，从而在转子笼型绕组中生成电流，该电流又会受到磁场的作用而产生电磁力，驱动转子旋转。因为其定、转子之间没有相互接触的机械部件，所以结构上较为简单，加上免去了磨损部件，运行也更加可靠。与直流电动机相比，交流异步电机的功率更高，质量还轻了二分之一左右。

但在高转情况下电机的转子会出现发热严重等问题，为了保证电机的冷却，异步电机还需要配备冷却系统，这也导致了成本偏高。另外运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场，故与稀土永磁电机和开关磁阻电机相比，异步电机的效率和功率密度偏低。所以，目前新款的特斯拉Model 3已经改用永磁同步电机作为驱动电机了。

　三、综合性能优异：永磁同步电机

按电动机定子绕组的电流波形的不同，可分无刷直流电机和永磁同步电机两种类型，这两种电机在结构和工作原理上大体相同，转子都是永磁体，减少了励磁所带来的损耗，定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩，所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构，工作时不会产生换向火花，运行安全可靠，维修方便，能量利用率较高。

相比于交流异步电机的控制系统，永磁式电动机的控制系统更加简单。但是由于受限于永磁材料的限制，在高温、震动和过流等极端条件下，转子永磁体会产生退磁现象，所以在相对复杂的工作条件下，永磁式电机容易发生损坏，加上永磁材料高价和稀土资源的紧缺，导致了整个电机及其控制系统成本较高。

四、未来发展的大方向：开关磁阻电机

相比于其它类型的驱动电机， 开关磁阻电机是一种新型电机，其只有在定子侧装有简单的集中绕组，转子上并没有绕组，所以结构相对较为简单。定子和转子均为硅钢片叠压而成的双凸极结构，具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、易于维修等优点，很适合作为电动汽车的驱动电机使用。

开关磁阻电机的缺点在于有转矩波动大、需要位置检测器，控制系统复杂，对直流电源会产生很大的脉冲电流等缺点。其次开关磁阻电动机为双凸极结构，不可避免地存在转矩波动，噪声等问题。

总结：中国是世界上稀土永磁材料储量最具丰富的国家，而对于体积相对较小的新能源乘用车来说，目前国内大多数车企还是采用功耗较低、制造成本较高的永磁同步电机为主。而其中具备自主研发电机能力的仅有北汽新能源、比亚迪汽车、蔚来汽车三家，不少企业只能依赖供应商模式。不过随着新能源车爆发式的增长，市场对于新型的具有高性能、安全可靠、低成本的电机产品的需求将不断增长，未来具备电机自研能力的企业将会越来越多，让我们拭目以待一下吧。