在討論電動車技術(shù)的時候，大家經(jīng)常會說到“三電系統(tǒng)”，這“三電”主要指電池、電機和電控。談到影響電動車普及的最大痛點——續(xù)航里程的時候，大家都會把電池的容量和充電速度看得非常重要。

但是不斷堆電池對續(xù)航的增加是存在邊際效應(yīng)的。無腦堆電池不僅會增加車重，充電時間也會相應(yīng)變長，對續(xù)航的增加卻會不斷減少。

想要進(jìn)一步增加續(xù)航里程，得想想另外的辦法了。

1、關(guān)于續(xù)航，可以從電機入手

和內(nèi)燃機比起來，電機的體積和構(gòu)造簡單得多，因此在實際中用途實在是太廣泛了。從手機的振動器，到風(fēng)力發(fā)電機中的大型電機，電機都扮演著重要的角色。

電機的原理其實非常簡單，通電導(dǎo)線在磁場中受力，導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電動勢，所以電機的兩大構(gòu)成就是定子和轉(zhuǎn)子，一般為永磁體（磁鐵）和繞組線圈構(gòu)成。永磁體和繞組線圈的不同組合結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了不同種類的電機。

電機的輸出特性和發(fā)動機差別非常大，發(fā)動機需要外接起動機才能起動，而只要給電機通上一定的電流，電機就可以開始旋轉(zhuǎn)并輸出動力。而且在起動時的扭矩輸出中，電機的扭矩要比發(fā)動機大得多。當(dāng)然在高轉(zhuǎn)速區(qū)間，電機的扭矩輸出會偏低一些。

電機在運轉(zhuǎn)過程中的效率其實是非常高的，最高效率能達(dá)到95%，這也讓電動車的能耗對燃油車形成了降維打擊，在燃油車時代要做到1L/100km的油耗需要用到很多前衛(wèi)且昂貴的技術(shù)，但是現(xiàn)在有非常多身型比較小的電動車，它們都能做到與1L/100km相當(dāng)接近的能耗表現(xiàn)。

2、電動車需要怎么樣的電機呢？

電機的功率等于扭矩*轉(zhuǎn)速，要增強電機的動力性能的話，必須增大電機的尺寸。但是電動車的電池也要占據(jù)很大的空間，所以電機占據(jù)的空間就沒那么大了。所以電動車需要的電機，必須兼顧工作范圍廣、高效率、小型化、高功率密度、低成本等幾大特點。因此目前在電動車上用的最多的電機還是永磁同步電機。

和風(fēng)扇、四驅(qū)車等工況較為固定的使用的電機相比，電動車所使用的電機，需要有非常廣泛的轉(zhuǎn)速和動力輸出區(qū)間，工況要復(fù)雜得多，所以電動車的電機和發(fā)動機一樣，高效率的范圍還是有限的。只不過總體而言電機的效率還是比發(fā)動機高得多的。下面就是電機效率分布的圖表。

和發(fā)動機一樣，電機的最高效率區(qū)間集中在中速附近。在低轉(zhuǎn)速高扭矩和高轉(zhuǎn)速低扭矩區(qū)間中，效率都會略有降低。這就涉及到了電機的兩大主要運轉(zhuǎn)損失——銅損和鐵損。

銅損顧名思義，就是銅線產(chǎn)生的損失。銅線雖然電阻比較低，但是當(dāng)起步時銅線通過的電流還是非常大的。這樣銅線就會發(fā)熱，一部分能量以熱的形式損失掉。所以銅損主要產(chǎn)生在電機的低轉(zhuǎn)速高扭矩區(qū)間中。

而到了高轉(zhuǎn)速區(qū)間，電機就會產(chǎn)生較大的鐵損。在電機運行過程中，繞組線圈的磁場是不斷在變化的，這樣的變化會在繞組鐵芯內(nèi)產(chǎn)生渦電流和磁滯損耗。渦電流的產(chǎn)生最終還是會以熱量的形式散失掉。

電機轉(zhuǎn)速越高，繞組線圈的磁場變化頻率就會越大，因此產(chǎn)生的渦電流和磁滯損耗也會越大。再加上高速續(xù)航更大的空氣阻力和滾動阻力，電動車在此時會非常耗電。

降低銅損和鐵損有非常多的辦法，在主流的電機中，最好的辦法就是使用扁線繞組結(jié)構(gòu)。扁線繞組結(jié)構(gòu)不僅橫截面積更大，減少了單位長度的電阻和發(fā)熱量，而且與鐵芯接觸面積更大，更利于散熱，通電時產(chǎn)生的磁通量也更大，目前已逐漸用在了主流的混合動力車和電動車的動力電機上。

至于降低鐵損的辦法也有，一個是將鐵芯使用的電磁鋼板換成薄片，換成薄片后就能降低渦電流。另外還有將鐵芯更換為非晶體合金的做法，但這樣會降低電機的功率密度，同時非晶體合金的加工難度也比較大，不適合用于大批量生產(chǎn)。

雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟提出了這樣的一個解決辦法——把永磁同步電機的永磁體換成可改變電流的繞組線圈，通過改變電流來改變轉(zhuǎn)子的磁場強度來進(jìn)行弱磁控制，從而降低渦電流、磁滯損耗的強度，并增強了電機的高轉(zhuǎn)速動力輸出。

但是因為是繞組線圈產(chǎn)生的磁場，電機體積要比永磁同步電機大一些，而且繞組線圈產(chǎn)生磁場同樣需要耗費功率，所以極限效率是不如永磁同步電機的。

有更完美的解決方案嗎？開關(guān)磁阻電機算是一個，它的高轉(zhuǎn)速性能要比永磁同步電機好上不少，這也是未來車用電機的研究重點。如果能夠解決轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲、震動問題，它會是比永磁同步電機更好的解決方案。

因為電機和發(fā)動機輸出特性的巨大差別，與其匹配的傳動系統(tǒng)也和燃油車有著比較大的差異。所以大部分的電機不需要起動機，不需要離合器，只需要一個減速齒輪箱就足夠了，但還是有車企給出了不同的解決方案。

3、2021年新能源電機榜

新能源汽車在今年得到飛速的進(jìn)步和發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，今年新能源汽車配套電機數(shù)量較去年有了大幅提升，在過去的11月配套電機數(shù)量達(dá)到42.4萬臺，創(chuàng)下今年以來的新高。那么這部分電機都用在哪些品牌上面？今天就來盤點一下榜單前10名。

NO.1：比亞迪

裝機量：97917臺

比亞迪位居第一已經(jīng)毫無懸念，畢竟從今年以來就一直與第二名拉開較大的差距。裝機量高也說明銷量高，今年比亞迪騰飛的原因主要是年初發(fā)布了DM-i超級混動系統(tǒng)，超低的饋電油耗讓得到消費者的認(rèn)可。宋PLUS DM-i、秦PLUS DM-i一車難求，訂車周期起步兩個月，也因此讓比亞迪登上投訴榜單，不得不說這真是幸福的煩惱。

NO.2：特斯拉

裝機量：33282臺

為了兼顧海外市場，特斯拉的銷量一般都是一個月低，下一個月就高。10月份的時候特斯拉排名相對靠后，來到11月又重新回暖。這次裝機量提升主要是因為Model Y銷量恢復(fù)到正常水準(zhǔn)，11月銷量為23117輛，位居高端SUV榜單第一。

NO.3：聯(lián)合汽車電子

裝機量：26415臺

排名第三的是聯(lián)合汽車電子，作為一家汽車配件供應(yīng)的公司，它的業(yè)務(wù)并不只局限于生產(chǎn)電機，在發(fā)動機變速箱的一些關(guān)鍵零部件都有涉及。而市面上與它合作的車企不僅一家，包括我們耳熟能詳?shù)睦硐搿W拉、大眾以及高合作。11月相比10月的16252臺的裝機量有了較大的提升，主要是因為理想ONE發(fā)揮出色，11月銷量來到13485輛。

NO.4：方正電機

裝機量：25560臺

方正電機主要客戶是宏光MINI EV、小鵬P7、寶駿KiWi EV這幾款車型，看到這幾個名字就知道其出貨量絕對不低，尤其是宏光MINI EV，銷量一直都是3萬輛以上的水平；同時P7也是小鵬汽車的當(dāng)家明星車型，盡管銷量不像宏光MINI EV那么夸張，但每月的裝機量還是有保證。

NO.5：日本電產(chǎn)

裝機量：21626臺

日本電產(chǎn)主要擅長于生產(chǎn)小型電機，多用于一些價格不高的新能源車型上。比如吉利帝豪EV、廣汽的AION Y等。

NO.6：寧波雙林

裝機量：26262臺

寧波雙林也和方正電機一樣，公司主要向宏光MINI EV提供電機，也讓它可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的利潤。

NO.7：蔚然動力

裝機量：20742臺

從名字就能得知，蔚然動力與蔚來汽車有著很大的聯(lián)系，也是主要的目標(biāo)客戶，旗下的ES6、ES8都是使用該公司的驅(qū)動電機。今年6月份的時候，蔚來官方宣布首臺碳化硅電驅(qū)系統(tǒng)已經(jīng)成功下線，作為二代產(chǎn)品，在性能、集成度、輕量化等方面都更有優(yōu)勢，并且會搭載在蔚來ET7身上。

NO.8：上海電驅(qū)動

裝機量：14553臺

上海電驅(qū)動主要是為小型電動車生產(chǎn)驅(qū)動電機，供貨目標(biāo)是奔奔E-Star、雷丁芒果、歐拉黑貓等微型兩廂電動車，這種車型價格不高，并且深受一線城市上班族的追捧，出貨量自然不會低。

NO.9：博格華納

裝機量：13383輛

作為一家為各大車企提供解決方案的一體化供應(yīng)商，博格華納一直都是各大車企的合作伙伴。為了適應(yīng)未來新能源時代，也在近幾年開始生產(chǎn)制造驅(qū)動電機。其中中國市場占全球業(yè)務(wù)的22%，這里面包括威馬汽車、理想汽車、長城歐拉、江鈴福特、愛馳汽車等合作伙伴。

NO.10：大眾汽車

裝機量：13259輛

目前大眾ID系列在國內(nèi)的發(fā)展正逐漸趨好，其中伴隨著ID.3的上市，目前大眾純電動車布局已經(jīng)逐步完善。11月交付量為14167輛，已經(jīng)連續(xù)三個月完成破萬的銷量。

總結(jié)

綜合來看，通過電機裝機量可知，2021年的新能源汽車增長速度正明顯加快，越來越多消費者開始接受新能源汽車，這絕對是一個好兆頭，相信在未來，新能源汽車比例也會越來越高。