你一定听说过“买发动机送车”这句话，甚至有不少人买车只看发动机而不看其他。然而说起新能源车，我们却从未听说过某某车是“买电动机送车”这样的话。同样都是整台车动力部分的核心部件，为何待遇差别如此之大？这期，我们就来讲讲纯电动车的“心脏”——电动机。

[ · 无处不在的电动机 · ]

发动机分为自然吸气和涡轮增压，电动机依据原理不同也有多种。其中有直流电动机，小时候在四驱车上使用过；无刷直流电动机，在无人机上应用较多；永磁同步电动机和交流异步电动机，这两种在现在的新能源车上被广泛运用；同步磁阻电机和开关磁阻电机，这两者在工业制造中被广泛应用，不过在新能源车上不太常见。因为涉及到车的相关内容，所以我们在这一期将重点聚焦于永磁同步电机和交流异步电机。

[ · 电动车上的电动机是这么工作的 · ]

按照以往的惯例，到这部分通常要开始进行深入的讲解了，要解析永磁同步电机和交流异步电机的工作原理。然而，这一期我想要做出一些改变。主要原因是这两种电机的原理如果要想完全清晰地说明白，实在是过于复杂而且枯燥。因此，这一期我打算以真实的状态来呈现，就像一枚转子一样，给大家讲解一下永磁同步电机和交流异步电机是如何工作的。

开始前需要铺垫三个东西以便理解。其一为磁铁，同性相斥异性相吸，大家小时候都玩过，此点无需多言；其二是电生磁，当一条直径的金属导线通过电流时，在导线周围的空间会产生圆形磁场；其三是磁生电，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上会产生电流。没关系，看不明白也不要紧。看完它们的工作原理之后，基本上就能够理解了。

[ · 永磁同步电机 · ]

我负责旋转并输出动力，你们现在可以把我看作一块磁铁。永磁同步电机开始工作时，定子会先产生一个旋转磁场，这个磁场有 N 极和 S 极，而我作为一个磁铁，也有 N 极和 S 极。

在这个旋转的磁场中，每当 N 极靠近我的 S 极时，我就会被吸引一下。同样地，当 S 极靠近我的 N 极时，我也会被吸引一下。这种一次又一次的情况导致的结果是，我最终会与它们（磁场）同步旋转。由于我是磁铁，是一个永磁体，所以基于以上工作原理的电机，就被称作永磁同步电动机。

[ · 交流异步电动机 · ]

我是转子，主要负责旋转并输出动力。不过这次我不再是磁铁了，而是变成了导线线圈。在交流异步电动机开始工作时，控制电路会先让定子产生旋转磁场，这与之前的情况相同。然而，我只是一个线圈，是由铜丝制成的，并非磁铁，所以磁场的旋转无法直接带动我，我只能在原地无所作为。

但磁场一直旋转，我察觉到了异样。依据磁生电的定律，我（线圈）始终在切割磁感线，于是体内有了电流产生。产生电流之后，依据电生磁的定律，在体内产生电流的同时，也生成了磁场，此磁场被称作感应磁场。

因为我这个线圈产生了感应磁场，所以我会被之前的旋转磁场带动起来，并且我非常不情愿地跟着他们一起转。

随后出现了一个问题，这个旋转的磁场能否把我带动到与他们相同的转速呢？

答案是否定的。因为当我的转速与旋转磁场相同时，我（线圈）和磁场之间便不存在相对运动了。没有相对运动，在我的体内就不会有磁生电的感应电流。一旦没有电流，我也就没有了感应磁场。这样我就只能处于一种消极怠工的状态，不再转动。然而，当我消极怠工时，我（线圈）和磁场又会重新出现相对运动，体内也就会再次产生电流和感应磁场，旋转磁场就能继续带动我转动。

不知道是否把你绕进去了。在交流异步电动机中，转子与定子旋转磁场的关系是：定子磁场始终带着转子转动，而转子总是慢半拍，所以就被称作交流异步电动机。这就如同你在和小伙伴玩得正高兴的时候，你妈妈拉住你的胳膊让你回家吃饭，当你妈妈一松手你就想往回跑，而你一往回跑，你妈妈就又拉住你的手，就是这种感觉。

[ · 没有十全十美 只是各有所长 · ]

现在我们国内的纯电动车中，使用永磁同步电动机的占比较多。据高工产研锂电研究所的数据显示，在 2021 年，永磁同步电机的装车量所占比例高达 94%。

永磁同步电机的主要优势如下：其一，体积小且效率高。同步电动机的转子是永磁体，而异步电动机的转子是线圈，永磁体能够实现更小的体积。其二，效率较高。异步电动机转子的磁场是通过感应产生的，而感应电流无法起到驱动车辆的作用，所以同步电动机的效率会更高。然后，同步电机的控制难度相对更低，仅需控制输入的电流频率，便可控制电动机转子的转速。最后，存在一个资源方面的优势，永磁材料的制造需要稀土资源，在国外，稀土属于极为稀缺的资源。然而，中国拥有全球 70%以上易于开采的稀土资源，所以这一点算是我们国家制造永磁同步电机的优势。2017 年，我国的永磁电机产量达到了 1107 万千瓦。我国是全球永磁电机的主要生产国。

当然，永磁同步电机存在缺点。其一，其结构的坚固程度不如交流异步电机，因为永磁材料较为硬且脆，在遇到强烈震动这种极端情况时，存在碎裂的可能，一旦转子碎裂，电机必然直接损坏。其二，也是最为重要的一点，它比较怕热，原因是热会致使磁铁退磁，所以永磁电机要避免长时间进行高负载运行或者频繁地进行高负载启停。好多车加速并不慢，然而它们的最高车速却只能跑到一定的范围，比如/h 到/h 之间，这就是其中的原因。

交流异步电机的优势在于制造成本较为低廉，且可靠性较高，能够适应较高的工作温度。此外，它通常可以达到较高的输出功率和转速，比较适合一些注重动力和运动属性的车型。例如在蔚来 ET7、特斯拉 3、S 这些车型上都能看到异步电动机的存在。它的效率比永磁同步电机低，这是它的一个劣势。在同等功率的情况下，它的体积比永磁同步电机大，它的重量也比永磁同步电机重。

希望看到这里后，我已经帮你解决了一些关于电动机的疑惑。在电动机的选择方面，不同国家和不同车企有着不同的想法。然而，从现在的规律来看，越来越多的车企开始趋向于选择永磁同步电机，并且会在其基础上进行技术的更新换代。同步电机和异步电机的情况，就如同自然吸气和涡轮增压那样。它们之间不存在真正意义上的“好”与“坏”之分，而更多的是在不同应用场景下的适合与不适合。

如果你还想知道哪些与新能源车相关的新技术新产品，欢迎在评论区留言，你提出需求，我来进行撰写。在下期 E 电园的科普日常中，我们再次相见！