電動(dòng)車由來已久，從1831年亨利制造出首臺(tái)直流電機(jī)應(yīng)用于早期電動(dòng)車上開始，1889年德國AEG公司制造出首臺(tái)交流三相異步電機(jī)。直到二十世紀(jì)80年代，微電子控制技術(shù)完善使得交流電機(jī)得到推廣。永磁材料、電力電子技術(shù)（電機(jī)控制技術(shù)）的發(fā)展極大促進(jìn)了相關(guān)電機(jī)的應(yīng)用推廣，交流三相異步和永磁同步電機(jī)為當(dāng)前大規(guī)模應(yīng)用的主流產(chǎn)品。

而驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為新能源汽車三大主要零件之一，如果說電池系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的血液，電控系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的大腦，那么電機(jī)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的心臟。在新能源汽車中使用電動(dòng)機(jī)取代發(fā)動(dòng)機(jī)并在電機(jī)控制器的控制下，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來驅(qū)動(dòng)汽車行駛，是純電動(dòng)汽車的唯一驅(qū)動(dòng)裝置。

各有所需 適者生存

現(xiàn)階段電機(jī)的分類，主要有直流、交流感應(yīng)、永磁同步和開關(guān)磁阻四種，目前，永磁同步由于其較優(yōu)的性能，是主流的電機(jī)類型。交流異步電機(jī)的價(jià)格適中，但性能稍差，在美國及中國有部分廠商使用。而開關(guān)磁阻電機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)在于其較低的價(jià)格，但同時(shí)也存在著雜音和震動(dòng)的技術(shù)問題，如果這些問題能夠解決的話，開關(guān)磁阻電機(jī)將具備很大的市場(chǎng)?，F(xiàn)階段適合新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有永磁同步、交流異步和開關(guān)磁阻三大類。因其不同特點(diǎn)， 各有應(yīng)用場(chǎng)合。

永磁同步電機(jī)體積小、質(zhì)量輕，功率密度大，可靠性高，調(diào)速精度高，響應(yīng)速度快；但最大功率較低，且成本較高。由于永磁同步電機(jī)具有最高的功率密度，其工作效率最高可達(dá) 97%，能夠?yàn)檐囕v輸出最大的動(dòng)力及加速度，因此主要用在對(duì)能量體積比要求最高的新能源乘用車上。

交流異步電機(jī)價(jià)格低、運(yùn)行可靠；但其功率密度低、控制復(fù)雜、調(diào)速范圍小是固有限制。價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得其在新能源客車中使用的較廣泛。

開關(guān)磁阻電機(jī)價(jià)格低、電路簡(jiǎn)單可靠、調(diào)速范圍寬；但震動(dòng)、噪聲大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，且對(duì)直流電源會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流，用于大型客車。

新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)向著：小型輕量化；高效性；更出色的轉(zhuǎn)矩特性；使用壽命長，可靠性高；噪聲低；價(jià)格低廉的目標(biāo)發(fā)展。

各有所需 適者生存

目前，永磁同步電機(jī)在我國新能源汽車中的使用占比超過 90%，交流異步電機(jī)主要是以特斯拉為首的美國車企和部分歐洲企業(yè)使用。一方面，這與特斯拉最初的技術(shù)路徑選擇有關(guān)，交流感應(yīng)電機(jī)價(jià)格低廉，而偏大的體積對(duì)美式車并無掛礙；另一方面，美國高速路網(wǎng)發(fā)達(dá)，交流電機(jī)的高速區(qū)間效率性能上佳。

包括中國、日本在內(nèi)的其他國家新能源汽車電機(jī)最廣泛使用的仍是永磁同步電機(jī)。適合本國路況是主要因素，永磁同步電機(jī)在反復(fù)啟停、加減速時(shí)仍能保持較高效率，對(duì)高速路網(wǎng)受限的工況是最佳選擇。

此外，我國稀土儲(chǔ)量豐富，日本稀土永磁產(chǎn)業(yè)有配套基礎(chǔ)也是重要因素。日本的豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司基本上都采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如豐田公司的Prius，本田公司的CIVIC。因?yàn)樵谌毡?，供?yīng)永磁電機(jī)使用的稀土磁鐵的公司比較多，同時(shí)汽車大多以中低速行駛，因此采用加減速時(shí)效率較高的永磁同步電動(dòng)機(jī)較為適宜。

日本在發(fā)展混合動(dòng)力汽車方面居世界領(lǐng)先地位，其中以豐田普銳斯最為著名。

綜合來看，新能源汽車電機(jī)技術(shù)要求較高，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一，相比傳統(tǒng)工業(yè)電機(jī)，新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)有更高的技術(shù)要求。從綜合性能來看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)，更能代表新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。

由于中國稀土儲(chǔ)量極大豐富，而且電機(jī)工藝已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，因此預(yù)計(jì)永磁電機(jī)將在較長時(shí)間內(nèi)占據(jù)中國新能源汽車的電機(jī)市場(chǎng)。

電機(jī)發(fā)展技術(shù)趨勢(shì)

總的來說，永磁同步電機(jī)對(duì)比感應(yīng)電機(jī)，它們各自都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。不過，目前純電動(dòng)車的續(xù)航里程勢(shì)必是一項(xiàng)及其重要的指標(biāo)，永磁同步電機(jī)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(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)，使稀土永磁同步電機(jī)的發(fā)展進(jìn)一步完善。但就現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)看，永磁同步電機(jī)似乎前景更好。

隨著新能源汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展，許多新結(jié)構(gòu)或新概念電機(jī)已經(jīng)投入研究。其中新型永磁無刷電機(jī)是目前最有前景的電機(jī)之一，包括混合勵(lì)磁型、輪轂型、雙定子型、記憶型以及磁性齒輪復(fù)合型等。此外非晶電機(jī)也開始走進(jìn)新能源汽車領(lǐng)域，作為新一代高性能電機(jī)，其自身的優(yōu)越性必將對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。

來源：造車網(wǎng)

審核編輯 黃昊宇