內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)存在了大約140年，如今，作為車迷的我們已經(jīng)完全熟悉了它所有的細(xì)節(jié)。我們可以與朋友聊聊壓縮比、馬力和氣門正時(shí)，我們知道排量的優(yōu)勢和渦輪機(jī)的效率。即使是最新款超級(jí)跑車所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)豐富的汽車大牛們也可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)給它來一個(gè)“底朝天”式的完全解析。

在電動(dòng)汽車逐漸興起的當(dāng)下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)已經(jīng)成為廣大車企的新寵，但一般消費(fèi)者卻對(duì)它知之甚少。發(fā)動(dòng)機(jī)有自然吸氣和渦輪增壓之分，而純電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)形式也不盡相同。目前，主流的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)兩類。如果你稍微了解下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)車企對(duì)永磁同步電機(jī)偏愛有加，而特斯拉卻更喜歡交流異步電機(jī)，是什么原因?qū)е铝诉@種現(xiàn)象呢？

兩種電機(jī)有何不同？

在分析原因之前，我們先來看看這兩類電機(jī)的工作原理有何不同。電機(jī)其實(shí)是一種電磁裝置，它的工作原理是通電線圈會(huì)在變化磁場中受力。而交流異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)最大的不同就是產(chǎn)生磁場的方式不同，也就是勵(lì)磁方式不同。

交流異步電機(jī)也叫感應(yīng)電機(jī)，最重要的兩個(gè)部件則是定子與轉(zhuǎn)子。在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電池組中的直流電經(jīng)過逆變器后轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，并輸送到定子繞組線圈上，定子周圍的空間中便產(chǎn)生不斷旋轉(zhuǎn)的磁場。

受磁場影響，閉合的轉(zhuǎn)子繞組線圈中就會(huì)有電流產(chǎn)生，電流再次產(chǎn)生磁場，并與定子旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，轉(zhuǎn)子因此受到旋轉(zhuǎn)的力矩作用，便開始沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)起來。但是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)不會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速同步。如果同步，轉(zhuǎn)子繞組的磁場便沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)來切割定子的磁場，無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，轉(zhuǎn)子也就無法轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是略低于同步轉(zhuǎn)速，這種電機(jī)也因此被命名為交流異步電機(jī)。

而永磁同步電機(jī)則不同，它的定子線圈雖然也是繞組線圈結(jié)構(gòu)，但轉(zhuǎn)子卻更換為了永磁體，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈中的電流變化產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子便會(huì)跟隨磁場一同運(yùn)動(dòng)。這種勵(lì)磁方式無需像交流異步電機(jī)那樣切割磁力線，定子與轉(zhuǎn)子相互作用更加快速直接，因此二者可以保持相同的轉(zhuǎn)速。

永磁同步優(yōu)點(diǎn)多 原材料中國更豐富

通過上邊的對(duì)比就可以看出，永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡單，其體積可以做得更小，這對(duì)于重視空間布局和輕量化的電動(dòng)汽車來說具有極大的優(yōu)勢。同時(shí)，定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速同步的先天條件讓它只需改變電流頻率即可改變轉(zhuǎn)速，調(diào)速更加簡單直接。但是永磁體較硬較脆，受熱容易退磁，因此永磁同步電機(jī)抗熱、抗振動(dòng)性能較弱。不過隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，這些問題也不斷得到改善。

綜合來看，永磁同步電機(jī)擁有更多的優(yōu)點(diǎn)，但特斯拉等國外車企不用永磁同步電機(jī)的原因是什么呢？《電動(dòng)大咖》咨詢了一位電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)人士，對(duì)方透露：“如今兩種電機(jī)的技術(shù)都非常成熟，不存在專利壁壘。我國車企采用永磁同步電機(jī)的主要原因是永磁體的材料——稀土在我國非常豐富?！?/span>

可能有網(wǎng)友會(huì)問了：“什么是稀土？稀少的泥土嗎？”稀土其實(shí)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。稀土被廣泛運(yùn)用于電子、電氣領(lǐng)域，被稱為工業(yè)“維生素”，它也是制作永磁體的主要原材料。

我國稀土儲(chǔ)量占世界已探明總量的37％，是全球稀土資源最豐富的國家，而稀土年產(chǎn)量卻曾一度達(dá)世界總量的90％。雖然我們家底厚，但也經(jīng)不起這么揮霍。近年來，為了保護(hù)珍貴的稀土資源，我國不斷降低稀土出口量，并提高出口價(jià)格，國外車企和供應(yīng)商自然面對(duì)稀土材料成本“水漲船高”的困境。

但隨著交流異步電機(jī)的不斷進(jìn)步，未來說不定可以與永磁同步電機(jī)平分天下。以后我們在討論電動(dòng)汽車的電機(jī)時(shí)，或許也會(huì)像現(xiàn)在的“自吸黨”和“渦輪黨”一樣分為“交流異步黨”和“永磁同步黨”兩大群體。