我們生活中大小家電中都有電動機的存在，電動機是工業(yè)必不可少的機器，由于人們平常接觸的電動機比較多，所以對于電動機的研究要比發(fā)電機多得多，對電動機分類也詳細的多。大體上電機可以按照按工作電源、結(jié)構(gòu)及工作原理、起動與運行方式的不同以及用途的不同來分類。其中適合于新能源汽車的驅(qū)動的電機主要有永磁同步電機、感應(yīng)電機和開關(guān)磁阻電機三大類。在此，我們先用一張圖來概括一下按結(jié)構(gòu)及工作原理方法歸類的電機。

按結(jié)構(gòu)及工作原理方法歸類的“電機族譜”

什么是感應(yīng)電機/永磁電機？

感應(yīng)電機就是咱們經(jīng)常說的交流異步電動機，它是一種由定子繞組之后形成的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流的磁場互相發(fā)生物理作用之后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動帶動子旋轉(zhuǎn)的一種電動機類型。而永磁電機主要是指永磁同步電動機。

感應(yīng)電機（交流異步電動機）

首先，感應(yīng)電動機中由于轉(zhuǎn)子總是在“追趕”定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，并且為了能夠切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總要比定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速慢一點點，也就是異步運行，所以才將這種產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動機稱為交流異步電動機。正是因為異步，所以產(chǎn)生了轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差使轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體產(chǎn)生電流，從而在磁場中受力轉(zhuǎn)動。也是因為這個原因，其控制起來會稍復(fù)雜一些。但是感應(yīng)電機就是由線圈和轉(zhuǎn)子鐵芯組成，所以價格便宜，過載能力強，皮實耐用的同時性能卓越。

永磁同步電機

談及永磁同步電動機，字面上可能更好理解，所謂永磁，是指在制造電機轉(zhuǎn)子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步的提升。此前磁鐵性能不好，但是“萬磁王”高磁性能釹鐵硼在控制算法下的穩(wěn)定性能和廣泛應(yīng)用，增加了永磁體的可靠性與穩(wěn)定性，可以較好地減少退磁現(xiàn)象的發(fā)生。而所謂同步，則指的是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。

稀土永磁部件

如果轉(zhuǎn)子繞組中的電流不是由定子旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)的，而是自己產(chǎn)生的，則轉(zhuǎn)子磁場與定子旋轉(zhuǎn)磁場無關(guān)，而且其磁極方向是固定的，那么根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理，定子的旋轉(zhuǎn)磁場就會拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且使轉(zhuǎn)子磁場及轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場“同步”旋轉(zhuǎn)。這就是同步電動機的工作原理。毫無疑問，同步自然控制起來更方便一點。

為何國內(nèi)車企偏愛永磁電動機？

為了能讓大家更加簡潔明了 get 到這兩種電動機各自的特點，我們匯總了相關(guān)知識點制成表格供您參考。用最概括的說法來描述便是，感應(yīng)電機會更加適用于高性能高速的工況，而永磁同步電機則更適用于頻繁啟停的工況。

如果比較關(guān)注國內(nèi)新能源汽車的小伙伴們可能會有這么一個印象，就是歐美比較喜歡使用感應(yīng)電機，而國內(nèi)的大多數(shù)廠家喜歡采用永磁同步電機。來自大洋彼岸的特斯拉 Model S 與 Model X 就是最好的例子，但國內(nèi)的蔚來 ES8 與江鈴 E200S 這兩款車同樣搭載感應(yīng)（交流異步）電機，除此之外，很難覓得感應(yīng)電機陣營的車型了。例如比亞迪秦 EV、宋 EV、吉利帝豪 EV、榮威 ERX5、寶馬 i3 等大部分純電動車都是搭載永磁同步電機。

使用感應(yīng)（交流異步）電機的蔚來 ES8

結(jié)合上面的表格，永磁同步電機目前占據(jù)大半壁江山的原因似乎很簡單，在大體相同的技術(shù)水平下，永磁同步電機除了弱磁控制以外，無論轉(zhuǎn)矩密度、功率密度還是效率都比感應(yīng)電機表現(xiàn)要好，從而可以提高能源效率，增加續(xù)航里程，這無疑直擊當(dāng)下純電動車的最大痛點。同時，永磁同步電機在瞬態(tài)仍然可以保證 95% 左右較高效率，加上體積小，重量輕，因此適用于頻繁起停的工況以及較小的乘用車布置空間。此外，永磁電機不需要感應(yīng)電機那般的高效和復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，這有利于整車的設(shè)計制造。

而且既然現(xiàn)在以市場導(dǎo)向為主，國內(nèi)許多品牌之間的電機其實是沒有區(qū)別的，除了特斯拉、比亞迪、榮威擁有自己的電機，其它廠家暫時都是選擇供應(yīng)商提供的電機，所以再渠道方面是比較單一的。

此外，除了上述技術(shù)市場的部分因素，還有一大原因不容忽視，上文提到的永磁同步電機所需要的釹鐵硼等永磁材料是重要的稀土資源，對于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達的國家而言，這就非常尷尬了，我們知道，車用動力電機的技術(shù)資源是與是一個國家的核心競爭力，相關(guān)周邊均不輕易外傳。我國擁有全球 70% 的稀土資源，釹鐵硼磁性材料的總產(chǎn)量達到全球的 80%。由于國內(nèi)稀土資源這一大優(yōu)勢，選擇高效率的永磁同步電機似乎是水到渠成的事。而日本則是稀土產(chǎn)業(yè)的大國，但對于歐美車企來說若想用永磁同步電機勢必要考慮進口稀土的供應(yīng)保障等一系列因素。

稀土礦 稀土是是化學(xué)周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱

感應(yīng)電機與永磁電機沒有確切優(yōu)劣之分

雖然永磁同步電機的市場所占比例很大，就是否說明感應(yīng)電機不如永磁同步電機呢？答案是否定的。 從目前技術(shù)優(yōu)勢來看，永磁同步電動機成為主流實至名歸。值得注意的是，盡管在重量和體積方面，感應(yīng)（交流異步）電動機并不占優(yōu)勢，但其轉(zhuǎn)速范圍廣、成本低、工藝簡單、運行可靠耐用。至于重量對續(xù)航里程的影響，如果未來電池續(xù)航里程大幅增加、感應(yīng)電機體積優(yōu)化做得好，或許會更有底氣與永磁電機在市場表現(xiàn)上一爭高下。

可以說當(dāng)下站在純電動車“金字塔”頂端的特斯拉 Model S 與 Model X 目前還是在使用感應(yīng)電機，因為感應(yīng)電機的功率更大，容易實現(xiàn)更快的百公里加速，在長時間大功率高溫下持續(xù)運轉(zhuǎn)時，同時也不會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。而蔚來要造高性能電動車，自然就選了和特斯拉一樣的感應(yīng)（交流異步）電機。

特斯拉 Model S 與 Model 3

雖然感應(yīng)電機成本低，但特斯拉所考量的也不是為了省錢。值得一提的是，尼古拉·特斯拉作為電力祖師爺級別人物，發(fā)明了三相交流電（動力電）與三相交流異步電機，也就是特斯拉汽車的動力心臟的鼻祖?，F(xiàn)在的特斯拉汽車以此命名，其實就是向這位杰出科學(xué)家致敬，特斯拉早期的產(chǎn)品使用感應(yīng)（交流異步）電機，主要還是是為了性能，而且他們對自家的電池管理系統(tǒng)（BMS）有足夠的自信，并且早期在海外，特斯拉掌握的永磁同步的技術(shù)還沒到位，外加當(dāng)時初創(chuàng)的技術(shù)團隊比較擅長感應(yīng)電機，再加上產(chǎn)品定位上是跑車，所以順水推舟選擇了感應(yīng)電機。

感應(yīng)電動機通常多呈鼠籠狀。由科學(xué)家尼古拉·特斯拉于 1887 年發(fā)明

很有意思的是，特斯拉最新推出的中型車 Model 3 改用了永磁電機。因為 Model 3 底盤比 Model S 小，即便使用了能量密度更高的2170 電池，總能量依然低于 Model S，必須通過提高效率的方式才能延長續(xù)航。也正是使用了永磁同步電機，Model 3 以 75kWh 的電池容量在續(xù)航上追平了 100kWh 的 Model S 100D。到了 Model 3 ，另外，不可否認的是，因為平臺結(jié)構(gòu)的關(guān)系，Model 3 沒有辦法去安裝體積較大的感應(yīng)（交流異步）電機。

美國特斯拉工廠

總的來說，永磁同步電機對比感應(yīng)電機，它們各自都具有明顯的優(yōu)勢。不過，目前純電動車的續(xù)航里程勢必是一項及其重要的指標，永磁同步電機的高效率能更好地提高續(xù)航里程。而且高耐熱性、高磁性能釹鐵硼永磁體的成功開發(fā)以及電力電子元件的進一步發(fā)展和改進，使稀土永磁同步電機的發(fā)展進一步完善。但就現(xiàn)在的發(fā)展趨勢看，永磁同步電機似乎前景更好。

然而，像特斯拉在感應(yīng)（交流異步）電機銅芯轉(zhuǎn)子的技術(shù)上的技術(shù)突破也讓此類電機在效率方面有較大優(yōu)勢，同時獲得了低成本、高效率的雙贏，再例如，隨著交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前適用于寬調(diào)速的異步電機的調(diào)速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機相媲美。

不得不說，在技術(shù)水平快速迭代的當(dāng)下，純電動車的動力電池技術(shù)若取得重大突破，交流異步電機也有平分天下的可能。不過正所謂長江后浪推前浪，現(xiàn)在廣泛運用于商用車上的開關(guān)磁阻電機（SRM）是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ碾姍C，其優(yōu)缺點鮮明，但是瑕不掩瑜，如果能改善扭矩波動，從而有可能完美代替異步及永磁同步電機。