LAB技术控｜纯电动车好不好，看电机就知道

进入2025年，新能源汽车充电效率越来越高，电机功率也越来越大。

比如在目前的新能源汽车上，有些车型的单电机峰值功率已经来到580kW，跟燃油时代V10、V12发动机的功率相差无几，堪称恐怖。

很多人担心：如此高的电机功率水平放在非性能车上，"马路杀手"会不会暴增？

其实也别被新能源汽车电机功率完全吓到了，我们今天聊点基础内容。

峰值功率还是额定功率？

首先？新能源汽车的电机峰值功率和燃油车发动机的峰值功率实际上并不能相提并论。

关于电机这里面有两个概念，一个是车企喜欢宣传的峰值功率，一个是额定功率。

峰值功率就是我们在车辆配置表上能够看到的数据。

但受限于电机的散热、电池的放电效率等原因，比如电机的功率输出本质是电能到机械能的转化，这个过程中因为焦耳损耗、铁损等会产生大量热量。

如果长期高功率输出，电机产生的热量可能会超过散热系统能力，会导致电机绝缘层、永磁体退磁等永久性损坏。

这种工作特性决定了电机高功率输出的时间不会很长，通常在30秒以内。

额定功率就是指电机在正常工作条件下，长期运行时所允许的最大输出功率。

通俗点理解，峰值功率决定纯电车的零百加速、爬坡、超车这些非常规场景，而额定功率和纯电车日常驾驶以及高速持续巡航的能力有关。

类似比亚迪汉L EV功率最大的后驱电机，它的峰值功率为580kW，额定功率为300kW，额定功率超过峰值功率的50%，已经是很优秀的水平了。

一些纯电车型电机的峰值功率和额定功率可能会相差很大，甚至达到一倍以上。

因此，我们也能够看到很多纯电动车，虽然它的零百加速很强，但极速却没有燃油车高，一部分原因也在这。

除了没有变速箱调节转速，电机在更高速度下峰值功率反而还会下降，导致最高车速上不去。

发动机这里也有两个概念，一个是最大（额定）功率，一个是最大净功率。

只是和电机不同的是，发动机的工作特性不会有散热、功率输出受限等问题。

所以发动机最大功率和净功率的区别，仅仅是排除掉燃油车上发电机和空调等附加设备的功率损耗。

其最大功率和净功率相差很小，我们在燃油车车辆铭牌也能看到实际发动机净功率数据。

只是对于新能源车来说，我们在车辆铭牌上看到的基本是电机峰值功率，而非额定功率。

电机峰值功率越来越高，额定功率也会越高，就目前纯电车峰值功率动辄媲美燃油车V6、V8动力水平的情况下，即便额定功率和峰值功率相差较大，对于我们日常使用来说其实也足够了。

交流异步电机和永磁同步电机？

纯电动车的电机也分不同类型，比如我们最常听到的基本是永磁同步电机和交流异步电机两种。

两种电机在基础结构一样的，包括一个固定的“定子”，一个旋转的“转子”。

当定子通电即产生一个旋转磁场，旋转磁场将切割定子中的转子，从而使转子产生感应电流。

而产生感应电流的转子本身又在定子旋转磁场中产生电磁力，进而在电机转轴上形成电磁转矩，从而把电能转换成机械能驱动电动机旋转。

这种通电导体（产生感应电流的转子）在磁场中受力运动的过程中就是电机的工作原理。

这也是交流异步电机的基本工作原理，交流异步电机的转子缠绕有大量绕组线圈，产生感应电流进而在磁场中旋转。

所以交流异步电机又被称为感应异步电机。

异步是什么意思？

线圈绕组的转子和定子的旋转磁场始终存在速度差，两者转速相同后，就不存在转子切割磁感线运动了，也就没有感应电流存在。

没有感应电流转子就没了感应磁场，转子就不转了。

转子一停，切割磁感线运动又出现了，也就是说：转子的运动和定子旋转磁场总会差上一步。

交流异步电机

永磁同步电机和感应异步电机的不同就在于，永磁同步电机的转子本身就是永磁体。

它本身已产生固定方向的磁场，只要定子通电，定子的旋转磁场就能一直带着转子旋转，两者一直保持同步转速，所以称之为“永磁同步”。

且因为转子和定子旋转磁场始终同步，永磁同步电机功率密度、扭矩密度、低速大扭矩输出的响应也都更好，也更易控制。

只要控制定子的电流频率大小，即可控制转速。

相比起交流异步电机，永磁同步电机省去中间的转子感应带电进而再产生磁场的过程，还提升了能量转化效率。

交流感应电机的转子感应是通过在转子上线圈绕组产生的，线圈绕组其实会带来电阻损耗。

而永磁同步电机转子是永磁体，没有了线圈绕组，也就没有了这部分损耗产生。

另外，永磁同步电机采用永磁体转子，而非线圈绕组感应转子，一般体积也比较小，再加上能量转化效率高，在续航表现上会有一定优势。

从目前车辆应用上，永磁同步电机占比非常高，从宏光MINIEV（参数丨图片）到保时捷Taycan都能看到它的身影。

不过因为永磁同步电机中的永磁体需要用到钕铁硼（NdFeB）等稀土原料，在永磁同步电机中，永磁体要占整个电机成本的一半左右。

相比之下，用不到永磁体做转子的交流异步电机成本就低很多，日常生活中的洗衣机、电风扇等基本是交流异步电机。

此外，永磁同步电机还存在一个问题，高速状态下电机需要进行弱磁控制，也就是生成一个逆向磁场来削弱永磁体的磁场，这会降低电机高速效率。

而交流异步电机的转子磁场是感应产生的，所以减少电流输入即可。

永磁体还易受高温影响，因为高温会不可逆的消磁。

在电机高转速、高负载情况下，永磁同步电机相比交流异步电机就没了优势了。

之前只采用永磁同步电机的纯电动车，极速性能往往限制在180km/h左右。

保时捷Taycan虽然采用前后永磁同步电机，极速也超过200km/h，但它是通过一台放置于后轴的2挡变速箱来解决这个问题。

类似于蔚来ET5、ET7，特斯拉Model 3等车的四驱版本，电机通常则是后永磁同步+前交流异步电机的方案，既能保证低速状态下的动力响应、能耗等，也能保证高速性能。

不过也有异类，比如特斯拉Model X是前永磁同步+后交流异步电机的搭配。

大概是因为永磁同步电机体积更小的原因，所以近十年前诞生的特斯拉Model X竟然也能具备183L的前备厢容积。

其实除了主流的交流异步电机和永磁同步电机，市场上还有少数的车企比如宝马采用的励磁电机。

励磁电机在原理上和永磁同步电机差不多，都是同步电机。

宝马第六代励磁电机（后）

差异在于磁场的产生方式：励磁电机是把转子上提供磁场的永磁体换成了电励磁线圈，可以通过直接调整线圈的电流改变磁场强度，相当于功率输出与励磁电流直接相关，根据运行工况提供合适的励磁即可。

所以励磁电机对于电机功率输出控制也更为线性，低速性能优异，高转速下也可以做到稳定、持续的功率以及扭矩输出。

不过励磁电机是需要一个滑环碳刷装置将励磁电流引入，也就是电刷。

这个东西会磨损产生粉尘对电机有影响，让电机有了一定维护周期，所以这类电机能否成为主流也要看车企的技术迭代了。