新能源电机是什么

新能源汽车所使用的电机可分为两类，即以特斯拉为代表的交流异步电机和以比亚迪等自主品牌为代表的永磁同步电机。

交流异步电机也叫感应电机，是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用，而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。永磁电动机是一种同步电动机，其转子使用永磁体，定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转，定子和转子的磁场是同步的。

和交流异步电机相比，永磁同步电机具有体积小、效率高、重量轻、可靠性好、工作温升小等优势，所以它在工作时的耗电量比交流异步电机更小，而且有助于新能源汽车实现车辆轻量化，有助于降低车辆能耗，在电池容量以及其它参数相同的情况下，新能源汽车搭载永磁同步电机能获得更长的续驶里程。不过，由于制造永磁同步电机需要用到稀土资源中的钕铁硼作为永磁材料，所以永磁同步电机的成本相对较高。

交流异步电机的优势是成本低，结构简单，维修方便，过载能力更强，比永磁同步电机更加适应各种恶劣的工作环境，也更加不易退磁，更能实现车辆的高性能。

电机的发展目前还是处于一个瓶颈时期，关于永磁同步电机和交流异步电机的比较，其实没有太大的区别。像国产品牌电动车就注重空间，合资品牌特斯拉就更追求动力，所以侧重使用的电机就不一样。

（图/文/摄： 问答叫兽）星瑞 理想ONE Model Y Model X 高合HiPhi X 零跑T03 @2019

1.节约能源、降低长期运行成本，适合风机、水泵、压缩机、汽车等行业使用；

2.直接启动或者用变频器调速；

3.稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15%以上；

4.新能源电机电流小，节约输配电容量，能够延长系统整体的运行寿命。

【太平洋汽车网】所谓电机，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性；当机械能被转换成电能时，电机表现出发电机的工作特性。大部分电动汽车在刹车制动的状态下，机械能将被转化成电能，通过发电机来给电池回馈充电。

展开全文近年来，伴随着行业的发展，新能源汽车逐渐被广泛使用，各大厂商也推出了自家的明星产品。电机作为电动汽车最重要的部件之一，各大厂商纷纷选择合宜的电机，运用在自家的产品上。而到底不同的电机有什么差别？又各自被运用到哪些车型上去了？

电动机的发展状态及分类电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。最早应用于电动汽车的是直流电机，这种电机的特点是控制性能好、成本低。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展，异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机表现出比直流电机更加优越的性能，这些类型的电机正在逐步取代直流电机。

下表是电动汽车常用的四种驱动电机性能比较：

★直流电动机优点：成本低、易控制、调速性能良好缺点：结构复杂、转速低、体积大、维护频繁特性：在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。

此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，会造成高频电磁干扰，影响整车其他电器性能。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。

应用代表车型：早期部分车型：

■小结：基本上处于淘汰阶段，应用车型都是早期上市车型。

★永磁同步电机优点：效率高、结构简单、体积小、重量轻缺点：成本较高、高温下磁性衰退特性：所谓永磁，是指在制造电机转子时加入永磁体，使电机的性能得到进一步提升。而所谓同步，则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。因此，通过控制电机的定子绕组输入电流频率，电动汽车的车速将最终被控制。

与其他类型的电机相比较，永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密度与转矩密度，说白了，就是相比于其他种类的电机，在相同质量与体积下，永磁同步电机能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。这也是在对空间与自重要求极高的新能源汽车行业，永磁同步电机成为首选的主要原因。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

纯电动汽车：优点新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显：以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠。

纯电动汽车：内燃机传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。

纯电动汽车：电能源与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。

选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。

（图/文/摄： 问答叫兽）蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

目前新能源汽车电机主要以永磁电机和感应电机为主，本文将着重介绍这两种电机发展现状。

国外新能源汽车驱动电机的发展现状：

感应电机的代表当属特斯拉Model S。特斯拉汽车Tesla Model S P85D 所搭载三相感应电动机最大功率可达515 kW(700 Ps)，转速范围为12 000～20 000 r /min，加上双电机四驱设计，在减速机配合下，可轻易产生930 N·m 的扭矩，令P85D 的百千米时速加速在3． 4 s 内便可完成。Model S 前后置双电机配置依靠特斯拉优化过的算法，可以根据不同的行驶状况产生不同的动力交错输出，保持汽车的高效运行。助于优异的控制算法和高效的铸铜转子异步电机，特斯拉无论是动力还是在节能、续航方面都有很大优势，纯电动模式续航里程可达426 km。

永磁同步电机的代表为丰田Prius 系列。丰田公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius，迄今为止已发展到第4 代。第4 代Prius 电机采用了分段线圈式定子，转子磁路结构也做了改变，电机的峰值功率为53 kW，峰值转矩为163 N·m，最高转速更是达到17 000 r /min。图1 所示为Prius 系列电机的转子结构图。从结构变化可以看出丰田对永磁同步电机设计研究逐渐深入，其转速及功率密度也不断提高，总的基调为增加直轴电感，增加凸极率。除Prius 系列，丰田还研制了V 一型转子结构的2008 Lexus LS600H，峰值功率为110 kW，峰值转矩为300 N·m，最高转速达到10 230 r /min，功率密度高达2.46 kW/kg。

奥迪混合动力汽车Q3 驱动电机为永磁同步电机，其最大输出功率为32 kW，最高转速达到12 500 r /min。另一款Q5 采用的永磁同步电机最大功率为40 kW( 2 300 r /min)，最高转矩为211 N·m，功率密度达到1。54kW/kg。

宝马公司研发了宝马i3 永磁同步电机。该电机充分发挥了内置式永磁同步电机的优势，电机总重约为42 kg，电机功率可达125 kW，扭矩可达250 N·m。

国内新能源汽车驱动电机的发展现状

借助于国家政策的支持与财政补贴，我国新能源车用电机得到了快速发展。国内很多高校、研究机构、汽车生产商相继投入到新能源汽车电机的研发中，并且取得了一定成果。

天津大学、天津清源公司研制的永磁同步电机及其控制系统的峰值功率为45 kW，最大转矩为99.5 N·m，系统最高效率为95%，功率密度为1.087 kW/kg。沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心，研制出额定功率为20 kW，最大功率为40 kW，功率密度超过1．5 kW/kg 的高功率密度永磁同步电机。江苏省交通科学研究院股份有限公司研制了100 kW 电动汽车双绕组永磁同步电机，额定功率为100 kW，峰值功率为220 kW，额定扭矩为960 N·m，峰值扭矩为3 200 N·m，全转速全转矩范围具有两个高效运行区域，电机与驱动器总体效率不小于90%，高速与过载运行范围效率不小于80%。

上海电驱动EM1269/EC1262 型号车用永磁同步电机性能指数如下:峰值功率为94 kW，额定功率为45 kW，峰值转矩为225 N·m，额定转矩为100 N·m，额定转速4 300 r/min，峰值转速为12000 r/min.

精进电机研发的驱动电机额定功率为85 kW，峰值功率为135 kW，额定转矩为325 N·m，峰值转矩为600 N·m，额定转速为2500 r /min，峰值转速为6000 r /min。

比亚迪e6 采用的永磁电机额定功率为75 kW，峰值功率为90 kW，电动机总扭矩为450 N·m，最高车速为140 km/h，单次充电续航里程在综合工况下最大可达300 km。

目前，虽然我国新能源汽车动力技术有了突飞猛进的发展，但在高端技术等方面，与国际先进水平还具有一定差距。

【太平洋汽车网】目前主流的驱动电机有集中式、轮边式和轮毂式三种形式，目前都为永磁同步电机技术，区别只是电机安装在车辆的位置不同而已。

1、集中式驱动电机：集中式驱动电机与传统车桥最为相似，在驱动车轮时候必须要通过过渡零部件，如减速器、传动轴等。目前大多数低速电动车基本是此类结构，主要是此类结构最为简单低廉。而这些低速电动车还有个问题是普遍省略了变速器。这就带来了一个问题，那就是起步或爬坡时候的低扭不足；再就是体积相对较大，传动效率不高等缺点。

因此有不少车型干脆采用双驱动电机的方式以弥补动力不足的问题，这也是新能源汽车中四驱的比例远比传统车高的原因，同时也解释了为什么很多那些互联网造车的首发车型为何大多是SUV的原因。

目前市场的主流是集中式驱动电机+传统车桥，这是因为其结构特点，传统车桥只要稍加改装就可以匹配，因此可以减少非常大的研发。

2、轮边式驱动电机：轮边式结构至少需要两台驱动电机，当然也可能更多。两个驱动电机布置在车桥的两侧，通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭来驱动单个车轮。轮边电机可以需要驱动轴，也可以不需要，这是它与集中式驱动电机不同的地方。

但相对集中式来说，轮边式对整车底盘布置的意义重大，尤其是在后轴驱动的情况下，传统轿车由于要通过一根长长的传动轴将前方变速器的动力传递到后轮，会因为车身和车轮间的变形运动产生非常多的影响，但轮边驱动电机则可以直接装在车轮边上，因此无需考虑太多的抗扭变形等因素，因此也就可以将底盘做得非常平坦，车身也可以更富有变化。

3、轮毂式驱动电机：简单说，轮毂电机就是将所有东西一股脑的装在轮毂中，如驱动电机、减速器等在轮毂内部直接驱动车轮，其实这是目前最为常见的驱动形式，基本上家家都有的电瓶车后驱动轮都是这种结构。其最大的优点就是结构小巧，省去了差速器、半轴以及变数装置。同时因为少了这些结构的机械损失，相应提高了传动效率。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

一、新能源汽车驱动电机综述

1.驱动电机的定义驱动电机（drive motor）是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成，其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。

2.主要参数新能源汽车电机核心指标包括：效率、功率密度、转矩密度，其中效率包括最高效率以及高效区。

（1）持续转矩：车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。

（2）最高工作转速：相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速，车用驱动电机系统在额定电压条件下，在该转速时应能以额定功率运行。

（3）峰值功率车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统，持续时间规定为60s；对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统，持续时间规定为30s。

3.新能源汽车对驱动电机的基本要求

（1）新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。

整车布置空间有限，尤其是乘用车，因此对电机系统（电机和控制器）要求结构紧凑，尺寸小。如果要达到上述目的，必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。

（2）新能源汽车电机的可靠性要求高。

整车运行环境恶劣，比如整车的振动、电池电压剧烈的波动，这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车，必须考虑到人身安全。因此，以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。

（3）新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。

整车上电池容量有限，又要尽可能提高续航里程，这就要求整车的电机系统效率要高，高效区必须广，这样才能提高整车的续航里程。此外，电机系统的重量必须要轻，这也是提高整车续航的方法之一。

（4）新能源汽车电机要求低噪音、低振动，满足消费者对车辆舒适性的追求。

（图/文/摄： 问答叫兽）Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019

【太平洋汽车网】新能源车用永磁同步电机，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，提倡新能源汽车是为了应对环保和石油危机需要，减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型。

新能源车用永磁同步电机，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，提倡新能源汽车是为了应对环保和石油危机需要，减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型。新能源汽车包括四大类分别为：混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等。

直流电机在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，会造成高频电磁干扰，影响整车其他电器性能。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。

异步电机此类电机虽然成本低、维修方便，但效率低、调速性差。只是少量车型选用，但也不乏主流车型，从目前来看，该类电机不会成为趋势。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

一、驱动电机的作用驱动电机、电控系统、动力电池是电动汽车的核心部分，称为“三电”。在电动汽车上，驱动电机替代了传统汽车上的发动机和发电机，传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆行驶，而驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车行驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动力电池内。

电机控制器将动力电池的高压直流电变换为驱动电机的高压三相交流电，使驱动电机产生力矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮，驱动汽车行驶。

二、驱动电机的特点

1、体积小、功率密度大由于新能源汽车的整车空间有限，因此要求驱动电机的结构紧凑、尺寸小，这就意味着驱动电机和电机控制器的尺寸将受到很大的限制，必须缩小驱动电机的体积，提高电机的功率密度和转矩密度。因此一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机。

2、效率高、高效区广、重量轻新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效率要高、高效区要广、重量要轻。由于当前充电桩尚未广泛普及，续驶里程短一直是新能源汽车的短板，提升续驶里程的方法有：1 提升驱动电机的效率。

2 驱动电机的高效工况区要足够广，保证汽车在大部分工况下都处于高效状态。

3 减轻驱动电机重量，间接降低整车功耗，提升续驶里程。

3、安全性与舒适性新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒适性。

安全性：即电机的可靠性，电机在恶劣环境下可以正常工作。

三、驱动电机的组成驱动电机组件主要由永磁同步电机、旋转变压器、温度传感器、冷却循环水道和壳体等组成。驱动电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置，是驱动电动汽车行驶的动力装置，是动力总成的核心部件，承担着电能转化和充电的双重功能。

（图/文/摄： 问答叫兽）@2019