隨著電動汽車行業(yè)的發(fā)展，各大汽車廠商紛紛開發(fā)了自家的電動車型。在雨后春筍般的的電動汽車市場，大家在看車的時候，廠商均推出了各自車型應用的電機。到底不同的電機有什么差別，下面本文就來講講新能源汽車電機的基礎知識，介紹各種電機在電動汽車應用特點。
一、什么是電機?
所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。當電能被轉換成機械能時，電機表現(xiàn)出電動機的工作特性;當機械能被轉換成電能時，電機表現(xiàn)出發(fā)電機的工作特性。大部分電動汽車在剎車制動的狀態(tài)下，機械能將被轉化成電能，通過發(fā)電機來給電池回饋充電。
二、電動汽車應用驅(qū)動電機特點
基于電動汽車的特點，對所采用的電機也有較高的要求。為了提升最高時速，電機應有較高的瞬時功率和功率密度(w/kg)；為了增加1次充電行駛距離，電機應有較高的效率；而且電動汽車是變速工作的，所以電機應有較高的高低速綜合效率;此外有很強的過載能力、大的啟動轉矩、轉矩響應要快。電動車起動和爬坡時速度較低，但要求力矩較大；正常運行時需要的力矩較小，而速度很高。低速時為恒轉矩特性，高速時為恒功率特性，且電動機的運行速度范圍應該較寬。另外，電機還應具備堅固、可靠，有一定的防塵防水能力，且成本不能過高。
目前，從現(xiàn)已成熟的電機技術來看，開關磁阻電機在各個技術特性方面似乎很符合電動車的使用需要，但尚未得到廣泛應用；而現(xiàn)今永磁同步電機在電動汽車行業(yè)應用較廣泛；現(xiàn)在較為知名的特斯拉model系列均采用異步電機。此外，如果按電流類型劃分還可分為直流電機和交流電機兩種。下面根據(jù)轉速、功率密度、體積等多方面特性參數(shù)對比來了解4種較為典型的驅(qū)動電機特點。
表：各種電動汽車驅(qū)動電機性能對比
三、直流電機為何沒有得到應用
在電動汽車發(fā)展的早期，大部分電動汽車都采用直流電機作為驅(qū)動電機。直流電機技術較為成熟，具備控制方式容易，調(diào)速優(yōu)良的特點，曾經(jīng)在調(diào)速電動機領域內(nèi)有著最為廣泛的應用。但是由于直流電動機機械結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產(chǎn)生損耗，增加維護成本。此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發(fā)熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。由于直流電動機有著以上缺點，目前的電動汽車行業(yè)已經(jīng)基本將直流電機淘汰。
四、永磁同步電機為何應用廣泛
在新能源汽車領域，永磁同步電機應用廣泛。所謂永磁，是指在制造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步的提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速將最終被控制。與其他類型的電機相比較，永磁同步電機的最大優(yōu)點就是具有較高的功率密度與轉矩密度，說白了，就是相比于其他種類的電機，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源汽車提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源汽車行業(yè)，為什么永磁同步電機是廣大汽車制造商首選的主要原因。
但是，永磁同步電機也有自身的缺點，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象，所以在相對復雜的工作條件下，電機容易發(fā)生損壞。而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統(tǒng)成本較高。
五、異步電機為何成為特斯拉首選
相比于永磁同步電機，異步電機的優(yōu)點是成本低，工藝簡單、運行可靠耐用、維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之，溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機。盡管在重量和體積方面，異步電動機并不占優(yōu)勢，但其轉速范圍廣泛以及高達20000rpm左右的峰值轉速，即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉速需求，至于重量對續(xù)航里程的影響，高能量密度的電池能夠“掩蓋”電機重量的劣勢。此外，異步電機穩(wěn)定性優(yōu)秀也是被特斯拉選用的重要原因。
六、開關磁阻電機可能異軍突起
開關磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類型的驅(qū)動電機而言，它的結構最為簡單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點。而且它具有直流調(diào)速系統(tǒng)可控性好的優(yōu)良特性，同時適用于惡劣環(huán)境，非常適合作為電動汽車的驅(qū)動電機使用，業(yè)內(nèi)人士預測開關磁阻電機將成為電動車領域的一匹黑馬。