在讨論電(diàn)動車(chē)技(jì )術的時候，大家經常會說到“三電(diàn)系統”，這“三電(diàn)”主要指電(diàn)池、電(diàn)機和電(diàn)控。談到影響電(diàn)動車(chē)普及的最大痛點——續航裏程的時候，大家都會把電(diàn)池的容量和充電(diàn)速度看得非常重要。
但是不斷堆電(diàn)池對續航的增加是存在邊際效應的。無腦堆電(diàn)池不僅會增加車(chē)重，充電(diàn)時間也會相應變長(cháng)，對續航的增加卻會不斷減少。
想要進一步增加續航裏程，得想想另外的辦(bàn)法了。
1、關于續航，可(kě)以從電(diàn)機入手
和内燃機比起來，電(diàn)機的體(tǐ)積和構造簡單得多(duō)，因此在實際中(zhōng)用(yòng)途實在是太廣泛了。從手機的振動器，到風力發電(diàn)機中(zhōng)的大型電(diàn)機，電(diàn)機都扮演着重要的角色。
電(diàn)機的原理(lǐ)其實非常簡單，通電(diàn)導線(xiàn)在磁場中(zhōng)受力，導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)産(chǎn)生電(diàn)動勢，所以電(diàn)機的兩大構成就是定子和轉子，一般為(wèi)永磁體(tǐ)（磁鐵）和繞組線(xiàn)圈構成。永磁體(tǐ)和繞組線(xiàn)圈的不同組合結構就構成了不同種類的電(diàn)機。
電(diàn)機的輸出特性和發動機差别非常大，發動機需要外接起動機才能(néng)起動，而隻要給電(diàn)機通上一定的電(diàn)流，電(diàn)機就可(kě)以開始旋轉并輸出動力。而且在起動時的扭矩輸出中(zhōng)，電(diàn)機的扭矩要比發動機大得多(duō)。當然在高轉速區(qū)間，電(diàn)機的扭矩輸出會偏低一些。
電(diàn)機在運轉過程中(zhōng)的效率其實是非常高的，最高效率能(néng)達到95%，這也讓電(diàn)動車(chē)的能(néng)耗對燃油車(chē)形成了降維打擊，在燃油車(chē)時代要做到1L/100km的油耗需要用(yòng)到很(hěn)多(duō)前衛且昂貴的技(jì )術，但是現在有(yǒu)非常多(duō)身型比較小(xiǎo)的電(diàn)動車(chē)，它們都能(néng)做到與1L/100km相當接近的能(néng)耗表現。
2、電(diàn)動車(chē)需要怎麽樣的電(diàn)機呢(ne)？
電(diàn)機的功率等于扭矩*轉速，要增強電(diàn)機的動力性能(néng)的話，必須增大電(diàn)機的尺寸。但是電(diàn)動車(chē)的電(diàn)池也要占據很(hěn)大的空間，所以電(diàn)機占據的空間就沒那麽大了。所以電(diàn)動車(chē)需要的電(diàn)機，必須兼顧工(gōng)作(zuò)範圍廣、高效率、小(xiǎo)型化、高功率密度、低成本等幾大特點。因此目前在電(diàn)動車(chē)上用(yòng)的最多(duō)的電(diàn)機還是永磁同步電(diàn)機。
和風扇、四驅車(chē)等工(gōng)況較為(wèi)固定的使用(yòng)的電(diàn)機相比，電(diàn)動車(chē)所使用(yòng)的電(diàn)機，需要有(yǒu)非常廣泛的轉速和動力輸出區(qū)間，工(gōng)況要複雜得多(duō)，所以電(diàn)動車(chē)的電(diàn)機和發動機一樣，高效率的範圍還是有(yǒu)限的。隻不過總體(tǐ)而言電(diàn)機的效率還是比發動機高得多(duō)的。下面就是電(diàn)機效率分(fēn)布的圖表。
和發動機一樣，電(diàn)機的最高效率區(qū)間集中(zhōng)在中(zhōng)速附近。在低轉速高扭矩和高轉速低扭矩區(qū)間中(zhōng)，效率都會略有(yǒu)降低。這就涉及到了電(diàn)機的兩大主要運轉損失——銅損和鐵損。
銅損顧名(míng)思義，就是銅線(xiàn)産(chǎn)生的損失。銅線(xiàn)雖然電(diàn)阻比較低，但是當起步時銅線(xiàn)通過的電(diàn)流還是非常大的。這樣銅線(xiàn)就會發熱，一部分(fēn)能(néng)量以熱的形式損失掉。所以銅損主要産(chǎn)生在電(diàn)機的低轉速高扭矩區(qū)間中(zhōng)。
而到了高轉速區(qū)間，電(diàn)機就會産(chǎn)生較大的鐵損。在電(diàn)機運行過程中(zhōng)，繞組線(xiàn)圈的磁場是不斷在變化的，這樣的變化會在繞組鐵芯内産(chǎn)生渦電(diàn)流和磁滞損耗。渦電(diàn)流的産(chǎn)生最終還是會以熱量的形式散失掉。
電(diàn)機轉速越高，繞組線(xiàn)圈的磁場變化頻率就會越大，因此産(chǎn)生的渦電(diàn)流和磁滞損耗也會越大。再加上高速續航更大的空氣阻力和滾動阻力，電(diàn)動車(chē)在此時會非常耗電(diàn)。
降低銅損和鐵損有(yǒu)非常多(duō)的辦(bàn)法，在主流的電(diàn)機中(zhōng)，最好的辦(bàn)法就是使用(yòng)扁線(xiàn)繞組結構。扁線(xiàn)繞組結構不僅橫截面積更大，減少了單位長(cháng)度的電(diàn)阻和發熱量，而且與鐵芯接觸面積更大，更利于散熱，通電(diàn)時産(chǎn)生的磁通量也更大，目前已逐漸用(yòng)在了主流的混合動力車(chē)和電(diàn)動車(chē)的動力電(diàn)機上。
至于降低鐵損的辦(bàn)法也有(yǒu)，一個是将鐵芯使用(yòng)的電(diàn)磁鋼闆換成薄片，換成薄片後就能(néng)降低渦電(diàn)流。另外還有(yǒu)将鐵芯更換為(wèi)非晶體(tǐ)合金的做法，但這樣會降低電(diàn)機的功率密度，同時非晶體(tǐ)合金的加工(gōng)難度也比較大，不适合用(yòng)于大批量生産(chǎn)。
雷諾-日産(chǎn)聯盟提出了這樣的一個解決辦(bàn)法——把永磁同步電(diàn)機的永磁體(tǐ)換成可(kě)改變電(diàn)流的繞組線(xiàn)圈，通過改變電(diàn)流來改變轉子的磁場強度來進行弱磁控制，從而降低渦電(diàn)流、磁滞損耗的強度，并增強了電(diàn)機的高轉速動力輸出。
但是因為(wèi)是繞組線(xiàn)圈産(chǎn)生的磁場，電(diàn)機體(tǐ)積要比永磁同步電(diàn)機大一些，而且繞組線(xiàn)圈産(chǎn)生磁場同樣需要耗費功率，所以極限效率是不如永磁同步電(diàn)機的。
有(yǒu)更完美的解決方案嗎？開關磁阻電(diàn)機算是一個，它的高轉速性能(néng)要比永磁同步電(diàn)機好上不少，這也是未來車(chē)用(yòng)電(diàn)機的研究重點。如果能(néng)夠解決轉矩脈動和噪聲、震動問題，它會是比永磁同步電(diàn)機更好的解決方案。
因為(wèi)電(diàn)機和發動機輸出特性的巨大差别，與其匹配的傳動系統也和燃油車(chē)有(yǒu)着比較大的差異。所以大部分(fēn)的電(diàn)機不需要起動機，不需要離合器，隻需要一個減速齒輪箱就足夠了，但還是有(yǒu)車(chē)企給出了不同的解決方案。
3、2021年新(xīn)能(néng)源電(diàn)機榜
新(xīn)能(néng)源汽車(chē)在今年得到飛速的進步和發展，據統計，今年新(xīn)能(néng)源汽車(chē)配套電(diàn)機數量較去年有(yǒu)了大幅提升，在過去的11月配套電(diàn)機數量達到42.4萬台，創下今年以來的新(xīn)高。那麽這部分(fēn)電(diàn)機都用(yòng)在哪些品牌上面？今天就來盤點一下榜單前10名(míng)。
NO.1：比亞迪
裝(zhuāng)機量：97917台
比亞迪位居第一已經毫無懸念，畢竟從今年以來就一直與第二名(míng)拉開較大的差距。裝(zhuāng)機量高也說明銷量高，今年比亞迪騰飛的原因主要是年初發布了DM-i超級混動系統，超低的饋電(diàn)油耗讓得到消費者的認可(kě)。宋PLUS DM-i、秦PLUS DM-i一車(chē)難求，訂車(chē)周期起步兩個月，也因此讓比亞迪登上投訴榜單，不得不說這真是幸福的煩惱。
NO.2：特斯拉
裝(zhuāng)機量：33282台
為(wèi)了兼顧海外市場，特斯拉的銷量一般都是一個月低，下一個月就高。10月份的時候特斯拉排名(míng)相對靠後，來到11月又(yòu)重新(xīn)回暖。這次裝(zhuāng)機量提升主要是因為(wèi)Model Y銷量恢複到正常水準，11月銷量為(wèi)23117輛，位居高端SUV榜單第一。
NO.3：聯合汽車(chē)電(diàn)子
裝(zhuāng)機量：26415台
排名(míng)第三的是聯合汽車(chē)電(diàn)子，作(zuò)為(wèi)一家汽車(chē)配件供應的公(gōng)司，它的業務(wù)并不隻局限于生産(chǎn)電(diàn)機，在發動機變速箱的一些關鍵零部件都有(yǒu)涉及。而市面上與它合作(zuò)的車(chē)企不僅一家，包括我們耳熟能(néng)詳的理(lǐ)想、歐拉、大衆以及高合作(zuò)。11月相比10月的16252台的裝(zhuāng)機量有(yǒu)了較大的提升，主要是因為(wèi)理(lǐ)想ONE發揮出色，11月銷量來到13485輛。
NO.4：方正電(diàn)機
裝(zhuāng)機量：25560台
方正電(diàn)機主要客戶是宏光MINI EV、小(xiǎo)鵬P7、寶駿KiWi EV這幾款車(chē)型，看到這幾個名(míng)字就知道其出貨量絕對不低，尤其是宏光MINI EV，銷量一直都是3萬輛以上的水平；同時P7也是小(xiǎo)鵬汽車(chē)的當家明星車(chē)型，盡管銷量不像宏光MINI EV那麽誇張，但每月的裝(zhuāng)機量還是有(yǒu)保證。
NO.5：日本電(diàn)産(chǎn)
裝(zhuāng)機量：21626台
日本電(diàn)産(chǎn)主要擅長(cháng)于生産(chǎn)小(xiǎo)型電(diàn)機，多(duō)用(yòng)于一些價格不高的新(xīn)能(néng)源車(chē)型上。比如吉利帝豪EV、廣汽的AION Y等。
NO.6：甯波雙林
裝(zhuāng)機量：26262台
甯波雙林也和方正電(diàn)機一樣，公(gōng)司主要向宏光MINI EV提供電(diàn)機，也讓它可(kě)以獲得持續穩定的利潤。
NO.7：蔚然動力
裝(zhuāng)機量：20742台
從名(míng)字就能(néng)得知，蔚然動力與蔚來汽車(chē)有(yǒu)着很(hěn)大的聯系，也是主要的目标客戶，旗下的ES6、ES8都是使用(yòng)該公(gōng)司的驅動電(diàn)機。今年6月份的時候，蔚來官方宣布首台碳化矽電(diàn)驅系統已經成功下線(xiàn)，作(zuò)為(wèi)二代産(chǎn)品，在性能(néng)、集成度、輕量化等方面都更有(yǒu)優勢，并且會搭載在蔚來ET7身上。
NO.8：上海電(diàn)驅動
裝(zhuāng)機量：14553台
上海電(diàn)驅動主要是為(wèi)小(xiǎo)型電(diàn)動車(chē)生産(chǎn)驅動電(diàn)機，供貨目标是奔奔E-Star、雷丁芒果、歐拉黑貓等微型兩廂電(diàn)動車(chē)，這種車(chē)型價格不高，并且深受一線(xiàn)城市上班族的追捧，出貨量自然不會低。
NO.9：博格華納
裝(zhuāng)機量：13383輛
作(zuò)為(wèi)一家為(wèi)各大車(chē)企提供解決方案的一體(tǐ)化供應商(shāng)，博格華納一直都是各大車(chē)企的合作(zuò)夥伴。為(wèi)了适應未來新(xīn)能(néng)源時代，也在近幾年開始生産(chǎn)制造驅動電(diàn)機。其中(zhōng)中(zhōng)國(guó)市場占全球業務(wù)的22%，這裏面包括威馬汽車(chē)、理(lǐ)想汽車(chē)、長(cháng)城歐拉、江鈴福特、愛馳汽車(chē)等合作(zuò)夥伴。
NO.10：大衆汽車(chē)
裝(zhuāng)機量：13259輛
目前大衆ID系列在國(guó)内的發展正逐漸趨好，其中(zhōng)伴随着ID.3的上市，目前大衆純電(diàn)動車(chē)布局已經逐步完善。11月交付量為(wèi)14167輛，已經連續三個月完成破萬的銷量。
總結
綜合來看，通過電(diàn)機裝(zhuāng)機量可(kě)知，2021年的新(xīn)能(néng)源汽車(chē)增長(cháng)速度正明顯加快，越來越多(duō)消費者開始接受新(xīn)能(néng)源汽車(chē)，這絕對是一個好兆頭，相信在未來，新(xīn)能(néng)源汽車(chē)比例也會越來越高。
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