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      特斯拉的交流異步電機,國內車企為何不“感冒”?

      2018-12-08

      特斯拉的交流異步電機,國內車企為何不“感冒”?

          在電動汽車逐漸興起的當下,驅動電機已經成為廣大車企的新寵,但一般消費者卻對它知之甚少。發動機有自然吸氣和渦輪增壓之分,而純電動車的驅動電機形式也不盡相同。目前,主流的驅動電機有交流異步電機和永磁同步電機兩類。如果你稍微了解下就會發現,國內車企對永磁同步電機偏愛有加,而特斯拉卻更喜歡交流異步電機,是什么原因導致了這種現象呢?

      兩種電機有何不同?

          在分析原因之前,我們先來看看這兩類電機的工作原理有何不同。電機其實是一種電磁裝置,它的工作原理是通電線圈會在變化磁場中受力。而交流異步電動機和永磁同步電動機的不同就是產生磁場的方式不同,也就是勵磁方式不同。

          交流異步電機也叫感應電機,重要的兩個部件則是定子與轉子。在電機啟動時,電池組中的直流電經過逆變器后轉變為交流電,并輸送到定子繞組線圈上,定子周圍的空間中便產生不斷旋轉的磁場。

          受磁場影響,閉合的轉子繞組線圈中就會有電流產生,電流再次產生磁場,并與定子旋轉磁場相互作用,轉子因此受到旋轉的力矩作用,便開始沿旋轉磁場的方向旋轉起來。但是,轉子的轉速永遠不會與旋轉磁場的轉速同步。如果同步,轉子繞組的磁場便沒有相對運動來切割定子的磁場,無法產生旋轉力矩,轉子也就無法轉動轉動。所以,轉子的轉速總是略低于同步轉速,這種電機也因此被命名為交流異步電機。

          而永磁同步電機則不同,它的定子線圈雖然也是繞組線圈結構,但轉子卻更換為了永磁體,當轉子線圈中的電流變化產生旋轉磁場時,永磁轉子便會跟隨磁場一同運動。這種勵磁方式無需像交流異步電機那樣切割磁力線,定子與轉子相互作用更加快速直接,因此二者可以保持相同的轉速。

      永磁電機優點多,原材料中國更豐富

          通過上邊的對比就可以看出,永磁同步電機的結構更加簡單,其體積可以做得更小,這對于重視空間布局和輕量化的電動汽車來說具有極大的優勢。同時,定子轉子轉速同步的先天條件讓它只需改變電流頻率即可改變轉速,調速更加簡單直接。但是永磁體較硬較脆,受熱容易退磁,因此永磁同步電機抗熱、抗振動性能較弱。不過隨著材料科學的進步,這些問題也不斷得到改善。

          綜合來看,永磁同步電機擁有更多的優點,但特斯拉等國外車企不用永磁同步電機的原因是什么呢?《電動大咖》咨詢了一位電機行業業內人士,對方透露:“如今兩種電機的技術都非常成熟,不存在專利壁壘。我國車企采用永磁同步電機的主要原因是永磁體的材料――稀土在我國非常豐富。”

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


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