特斯拉Model 3用性能换续航，电动车的肌肉——电机这点事儿

我们都知道，特斯拉的Model 3使用了永磁同步电机，并没有使用它看家的交流异步电机。所以这次我们借着这个机会，为大家科普一下关于新能源车辆最重要的硬件之一 ——电机。

·电机是什么？

电机(英文:Electric machinery，俗称"马达")是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。目的就是将电能转化为机械能。

目前新能源汽车电机主要分为两类。一类是感应电动机也就是特斯拉Model S/X上应用的交流异步电机。

第二类就是model 3和绝大部分国产新能源汽车，应用的永磁同步电动机。

其实在细分的话，还有一个开关磁阻电机，但其主要应用于新能源商用车领域，我们这次就不涉及了。

·有什么区别？

如果要说他们的之间的区别，首先我们要科普一下两个在电动机中常见的名词：定子/转子。这两者是一台电机中不可或缺的零件。

为了让大家更形象的了解，我可是狠心拆了一个收藏多年的田宫四驱车马达啊~！没错，就是大伙儿时玩的四驱车马达，这也是最简单的一种直流电机，原理跟真车上的大致相同。

我们看下图，能看到在外壳内侧沾着两块磁铁，这两块磁铁就是定子，用白话说就是：不动的部分就是定子。

正统的说就是：定子是电动机静止不动的部分。定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。主要的作用是为电子提供磁场。

那转子也就好理解了，一直在旋转的就是转子，它就长下边这样。转子中间缠绕的是铜线，作用是导电。小时候总是自己绕马达，换更粗的铜线绕更多的圈数，为的就是让更多的电流经过提升转速。

把定子和转子结合到一起，形成电机时就是下边的样子。定子负责产生励磁磁场，对处在其中的通电导体产生力的作用。转子槽中有铜线,当装上电池打开开关，铜线被通电时,就会在励磁作用下旋转，转子转动将电能转化为机械能，通过两头的齿轮带动前后车轮运动。

不同种类的电机，定子、转子的结构也不同，但相同的是定子是不动的，产生磁场。转子是转动的，在定子的磁场中受力转动。

·交流异步电机

交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩。

交流异步电机转子的转速，总是慢于定子旋转磁场的转速，因此表现为异步运行。感应电机的特点为：结构简单、成本较低、功率更大。缺点就是体积大，重量重，代表车型有特斯拉的Model S/X以及蔚来ES8。

图中旋转的部分为磁场与转子。

看到这里，大家应该就能明白为什么特斯拉的车型动不动就能两秒多破百了，很大一部分因素就是因为交流异步电机功率更大的特性。

·永磁同步电机

永磁同步电机在结构上与交流异步电机相似，主要的组成部件同样是定子和转子，其中定子的结构与交流异步电机上的一致，但转子由一块永磁体构成。永磁同步电机转子的速度是和定子同步的，且转子是磁性很强的永磁体，磁场不会消失，所以叫做“永磁同步电机”。

相比交流异步电机，永磁同步电机能量转换效率比较高、且能耗较低。咱们上边也提到了，基本上国内的新能源汽车都在使用永磁同步电机。因为同等功率下永磁同步电机的体积更小，效率更高。

但更关键的是，永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料需要使用稀土资源。而我国拥有全球50%以上的稀土资源，钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%。这样一来，外国车企想要用永磁同步电机的话，就不得不考虑进口稀土材料或电机总成的问题。

特斯拉为什么要使用永磁同步电机？

个人认为，由于Model 3的整体尺寸更小，整个底盘空间更为紧张，为了能有更多地空间放置电池组，保证续航里程，只能用性能换取电能利用率，使用体积更小的永磁同步电机。而永磁同步电机虽然输出功率稍逊，但永磁同步电机综合效率却高于交流异步电机，同时稳定性更好。

小编最近看了一篇有关特斯拉产业链的文章，其中电机部分的钕铁硼磁性材料是由中国的中科三环公司提供。其实，早在2016年10月，特斯拉就与中国的磁性材料公司中科三环签署了《特斯拉零部件采购通用条款》。双方的交易的主角就是钕铁硼材料，也就是永磁同步电机的核心材料。人家特斯拉早有打算，所以也就不足为奇了是吧。

图片来自《汽车评价研究院》

那么现在你对电机有些了解了吗？