在討論電動(dòng)車(chē)技術(shù)的時(shí)候，大家經(jīng)常會(huì)說(shuō)到“三電系統(tǒng)”，這“三電”主要指電池、電機(jī)和電控。談到影響電動(dòng)車(chē)普及的最大痛點(diǎn)——續(xù)航里程的時(shí)候，大家都會(huì)把電池的容量和充電速度看得非常重要。

但是不斷堆電池對(duì)續(xù)航的增加是存在邊際效應(yīng)的。無(wú)腦堆電池不僅會(huì)增加車(chē)重，充電時(shí)間也會(huì)相應(yīng)變長(zhǎng)，對(duì)續(xù)航的增加卻會(huì)不斷減少。

想要進(jìn)一步增加續(xù)航里程，得想想另外的辦法了。

1、關(guān)于續(xù)航，可以從電機(jī)入手

和內(nèi)燃機(jī)比起來(lái)，電機(jī)的體積和構(gòu)造簡(jiǎn)單得多，因此在實(shí)際中用途實(shí)在是太廣泛了。從手機(jī)的振動(dòng)器，到風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的大型電機(jī)，電機(jī)都扮演著重要的角色。

電機(jī)的原理其實(shí)非常簡(jiǎn)單，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，所以電機(jī)的兩大構(gòu)成就是定子和轉(zhuǎn)子，一般為永磁體（磁鐵）和繞組線(xiàn)圈構(gòu)成。永磁體和繞組線(xiàn)圈的不同組合結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了不同種類(lèi)的電機(jī)。

電機(jī)的輸出特性和發(fā)動(dòng)機(jī)差別非常大，發(fā)動(dòng)機(jī)需要外接起動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)，而只要給電機(jī)通上一定的電流，電機(jī)就可以開(kāi)始旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力。而且在起動(dòng)時(shí)的扭矩輸出中，電機(jī)的扭矩要比發(fā)動(dòng)機(jī)大得多。當(dāng)然在高轉(zhuǎn)速區(qū)間，電機(jī)的扭矩輸出會(huì)偏低一些。

電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的效率其實(shí)是非常高的，最高效率能達(dá)到95%，這也讓電動(dòng)車(chē)的能耗對(duì)燃油車(chē)形成了降維打擊，在燃油車(chē)時(shí)代要做到1L/100km的油耗需要用到很多前衛(wèi)且昂貴的技術(shù)，但是現(xiàn)在有非常多身型比較小的電動(dòng)車(chē)，它們都能做到與1L/100km相當(dāng)接近的能耗表現(xiàn)。

2、電動(dòng)車(chē)需要怎么樣的電機(jī)呢？

電機(jī)的功率等于扭矩*轉(zhuǎn)速，要增強(qiáng)電機(jī)的動(dòng)力性能的話(huà)，必須增大電機(jī)的尺寸。但是電動(dòng)車(chē)的電池也要占據(jù)很大的空間，所以電機(jī)占據(jù)的空間就沒(méi)那么大了。所以電動(dòng)車(chē)需要的電機(jī)，必須兼顧工作范圍廣、高效率、小型化、高功率密度、低成本等幾大特點(diǎn)。因此目前在電動(dòng)車(chē)上用的最多的電機(jī)還是永磁同步電機(jī)。

和風(fēng)扇、四驅(qū)車(chē)等工況較為固定的使用的電機(jī)相比，電動(dòng)車(chē)所使用的電機(jī)，需要有非常廣泛的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力輸出區(qū)間，工況要復(fù)雜得多，所以電動(dòng)車(chē)的電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，高效率的范圍還是有限的。只不過(guò)總體而言電機(jī)的效率還是比發(fā)動(dòng)機(jī)高得多的。下面就是電機(jī)效率分布的圖表。

和發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，電機(jī)的最高效率區(qū)間集中在中速附近。在低轉(zhuǎn)速高扭矩和高轉(zhuǎn)速低扭矩區(qū)間中，效率都會(huì)略有降低。這就涉及到了電機(jī)的兩大主要運(yùn)轉(zhuǎn)損失——銅損和鐵損。

銅損顧名思義，就是銅線(xiàn)產(chǎn)生的損失。銅線(xiàn)雖然電阻比較低，但是當(dāng)起步時(shí)銅線(xiàn)通過(guò)的電流還是非常大的。這樣銅線(xiàn)就會(huì)發(fā)熱，一部分能量以熱的形式損失掉。所以銅損主要產(chǎn)生在電機(jī)的低轉(zhuǎn)速高扭矩區(qū)間中。

而到了高轉(zhuǎn)速區(qū)間，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生較大的鐵損。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，繞組線(xiàn)圈的磁場(chǎng)是不斷在變化的，這樣的變化會(huì)在繞組鐵芯內(nèi)產(chǎn)生渦電流和磁滯損耗。渦電流的產(chǎn)生最終還是會(huì)以熱量的形式散失掉。

電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，繞組線(xiàn)圈的磁場(chǎng)變化頻率就會(huì)越大，因此產(chǎn)生的渦電流和磁滯損耗也會(huì)越大。再加上高速續(xù)航更大的空氣阻力和滾動(dòng)阻力，電動(dòng)車(chē)在此時(shí)會(huì)非常耗電。

降低銅損和鐵損有非常多的辦法，在主流的電機(jī)中，最好的辦法就是使用扁線(xiàn)繞組結(jié)構(gòu)。扁線(xiàn)繞組結(jié)構(gòu)不僅橫截面積更大，減少了單位長(zhǎng)度的電阻和發(fā)熱量，而且與鐵芯接觸面積更大，更利于散熱，通電時(shí)產(chǎn)生的磁通量也更大，目前已逐漸用在了主流的混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電機(jī)上。

至于降低鐵損的辦法也有，一個(gè)是將鐵芯使用的電磁鋼板換成薄片，換成薄片后就能降低渦電流。另外還有將鐵芯更換為非晶體合金的做法，但這樣會(huì)降低電機(jī)的功率密度，同時(shí)非晶體合金的加工難度也比較大，不適合用于大批量生產(chǎn)。

雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟提出了這樣的一個(gè)解決辦法——把永磁同步電機(jī)的永磁體換成可改變電流的繞組線(xiàn)圈，通過(guò)改變電流來(lái)改變轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行弱磁控制，從而降低渦電流、磁滯損耗的強(qiáng)度，并增強(qiáng)了電機(jī)的高轉(zhuǎn)速動(dòng)力輸出。

但是因?yàn)槭抢@組線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電機(jī)體積要比永磁同步電機(jī)大一些，而且繞組線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)同樣需要耗費(fèi)功率，所以極限效率是不如永磁同步電機(jī)的。

有更完美的解決方案嗎？開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)算是一個(gè)，它的高轉(zhuǎn)速性能要比永磁同步電機(jī)好上不少，這也是未來(lái)車(chē)用電機(jī)的研究重點(diǎn)。如果能夠解決轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲、震動(dòng)問(wèn)題，它會(huì)是比永磁同步電機(jī)更好的解決方案。

因?yàn)殡姍C(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性的巨大差別，與其匹配的傳動(dòng)系統(tǒng)也和燃油車(chē)有著比較大的差異。所以大部分的電機(jī)不需要起動(dòng)機(jī)，不需要離合器，只需要一個(gè)減速齒輪箱就足夠了，但還是有車(chē)企給出了不同的解決方案。

3、2021年新能源電機(jī)榜

新能源汽車(chē)在今年得到飛速的進(jìn)步和發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年新能源汽車(chē)配套電機(jī)數(shù)量較去年有了大幅提升，在過(guò)去的11月配套電機(jī)數(shù)量達(dá)到42.4萬(wàn)臺(tái)，創(chuàng)下今年以來(lái)的新高。那么這部分電機(jī)都用在哪些品牌上面？今天就來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下榜單前10名。

NO.1：比亞迪

裝機(jī)量：97917臺(tái)

比亞迪位居第一已經(jīng)毫無(wú)懸念，畢竟從今年以來(lái)就一直與第二名拉開(kāi)較大的差距。裝機(jī)量高也說(shuō)明銷(xiāo)量高，今年比亞迪騰飛的原因主要是年初發(fā)布了DM-i超級(jí)混動(dòng)系統(tǒng)，超低的饋電油耗讓得到消費(fèi)者的認(rèn)可。宋PLUS DM-i、秦PLUS DM-i一車(chē)難求，訂車(chē)周期起步兩個(gè)月，也因此讓比亞迪登上投訴榜單，不得不說(shuō)這真是幸福的煩惱。

NO.2：特斯拉

裝機(jī)量：33282臺(tái)

為了兼顧海外市場(chǎng)，特斯拉的銷(xiāo)量一般都是一個(gè)月低，下一個(gè)月就高。10月份的時(shí)候特斯拉排名相對(duì)靠后，來(lái)到11月又重新回暖。這次裝機(jī)量提升主要是因?yàn)镸odel Y銷(xiāo)量恢復(fù)到正常水準(zhǔn)，11月銷(xiāo)量為23117輛，位居高端SUV榜單第一。

NO.3：聯(lián)合汽車(chē)電子

裝機(jī)量：26415臺(tái)

排名第三的是聯(lián)合汽車(chē)電子，作為一家汽車(chē)配件供應(yīng)的公司，它的業(yè)務(wù)并不只局限于生產(chǎn)電機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱的一些關(guān)鍵零部件都有涉及。而市面上與它合作的車(chē)企不僅一家，包括我們耳熟能詳?shù)睦硐?、歐拉、大眾以及高合作。11月相比10月的16252臺(tái)的裝機(jī)量有了較大的提升，主要是因?yàn)槔硐隣NE發(fā)揮出色，11月銷(xiāo)量來(lái)到13485輛。

NO.4：方正電機(jī)

裝機(jī)量：25560臺(tái)

方正電機(jī)主要客戶(hù)是宏光MINI EV、小鵬P7、寶駿KiWi EV這幾款車(chē)型，看到這幾個(gè)名字就知道其出貨量絕對(duì)不低，尤其是宏光MINI EV，銷(xiāo)量一直都是3萬(wàn)輛以上的水平；同時(shí)P7也是小鵬汽車(chē)的當(dāng)家明星車(chē)型，盡管銷(xiāo)量不像宏光MINI EV那么夸張，但每月的裝機(jī)量還是有保證。

NO.5：日本電產(chǎn)

裝機(jī)量：21626臺(tái)

日本電產(chǎn)主要擅長(zhǎng)于生產(chǎn)小型電機(jī)，多用于一些價(jià)格不高的新能源車(chē)型上。比如吉利帝豪EV、廣汽的AION Y等。

NO.6：寧波雙林

裝機(jī)量：26262臺(tái)

寧波雙林也和方正電機(jī)一樣，公司主要向宏光MINI EV提供電機(jī)，也讓它可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的利潤(rùn)。

NO.7：蔚然動(dòng)力

裝機(jī)量：20742臺(tái)

從名字就能得知，蔚然動(dòng)力與蔚來(lái)汽車(chē)有著很大的聯(lián)系，也是主要的目標(biāo)客戶(hù)，旗下的ES6、ES8都是使用該公司的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。今年6月份的時(shí)候，蔚來(lái)官方宣布首臺(tái)碳化硅電驅(qū)系統(tǒng)已經(jīng)成功下線(xiàn)，作為二代產(chǎn)品，在性能、集成度、輕量化等方面都更有優(yōu)勢(shì)，并且會(huì)搭載在蔚來(lái)ET7身上。

NO.8：上海電驅(qū)動(dòng)

裝機(jī)量：14553臺(tái)

上海電驅(qū)動(dòng)主要是為小型電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，供貨目標(biāo)是奔奔E-Star、雷丁芒果、歐拉黑貓等微型兩廂電動(dòng)車(chē)，這種車(chē)型價(jià)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(huì)低。

NO.9：博格華納

裝機(jī)量：13383輛

作為一家為各大車(chē)企提供解決方案的一體化供應(yīng)商，博格華納一直都是各大車(chē)企的合作伙伴。為了適應(yīng)未來(lái)新能源時(shí)代，也在近幾年開(kāi)始生產(chǎn)制造驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中中國(guó)市場(chǎng)占全球業(yè)務(wù)的22%，這里面包括威馬汽車(chē)、理想汽車(chē)、長(zhǎng)城歐拉、江鈴福特、愛(ài)馳汽車(chē)等合作伙伴。

NO.10：大眾汽車(chē)

裝機(jī)量：13259輛

目前大眾ID系列在國(guó)內(nèi)的發(fā)展正逐漸趨好，其中伴隨著ID.3的上市，目前大眾純電動(dòng)車(chē)布局已經(jīng)逐步完善。11月交付量為14167輛，已經(jīng)連續(xù)三個(gè)月完成破萬(wàn)的銷(xiāo)量。

總結(jié)

綜合來(lái)看，通過(guò)電機(jī)裝機(jī)量可知，2021年的新能源汽車(chē)增長(zhǎng)速度正明顯加快，越來(lái)越多消費(fèi)者開(kāi)始接受新能源汽車(chē)，這絕對(duì)是一個(gè)好兆頭，相信在未來(lái)，新能源汽車(chē)比例也會(huì)越來(lái)越高。