[汽車之家 技術(shù)]  特斯拉Model S的快相信已毋庸贅述，快到今天一提起高端純電動(dòng)品牌人們就想到它。既然后起之秀如此上進(jìn)，傳統(tǒng)車企自然不會(huì)坐視不管，這不保時(shí)捷就準(zhǔn)備拿出Taycan應(yīng)戰(zhàn)，不過在這之前他們做出了一臺(tái)名為Mission E Cross Turismo的概念車來小試牛刀。但你知道嗎？在核心部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)上，特斯拉貌似有些“落后”。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的故事還有很多，今天我就和朋友們一起聊聊電機(jī)的那些事兒。

　　特斯拉Model S P100D有著2.7秒的0-100km/h加速時(shí)間，這個(gè)成績?cè)谌加蛙嚴(yán)镆彩欠浅Ｖ�快了。而一個(gè)傳統(tǒng)車企中的老牌勁旅，在內(nèi)燃機(jī)稱霸時(shí)代大紅大紫的保時(shí)捷，為了能夠證明自己玩電動(dòng)依然很牛，他們也做出了0-100km/h加速時(shí)間在3.5秒以內(nèi)的Mission E Cross Turismo，雖為概念車，但已是實(shí)力不俗。不過，兩者選擇了截然不同的技術(shù)路線，到底誰才能成為真正的贏家呢？

看完以下內(nèi)容，你就看完了文章的70%：

　　1、保時(shí)捷和特斯拉選用了不同的驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)路線，前者為永磁同步電機(jī)，后者為感應(yīng)異步電機(jī)；

　　2、永磁同步電機(jī)有著效率高、體積小等優(yōu)勢(shì)，但相對(duì)成本較高，受溫度變化影響大；

　　3、感應(yīng)異步電機(jī)有著成本低、可靠性相對(duì)較高的特點(diǎn)，但能耗高是其最大短板；

　　4、特斯拉曾因電機(jī)能耗高，導(dǎo)致車主掏約7萬元的“排放超標(biāo)”罰款。

● 孿生兄弟：長相相似，性格卻截然不同

　　永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)就好像是一對(duì)孿生兄弟，長相極其相似，但卻有著不一樣的脾氣秉性。在基本結(jié)構(gòu)和外觀上兩種電機(jī)大致相同，都是由定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)外殼等常見部件組成。只不過轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)、用料和工作原理上存在差異。永磁同步電機(jī)屬于交流電機(jī)的一種，其轉(zhuǎn)子是由帶有永久磁場的鋼制成，電機(jī)工作時(shí)給定子通電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，而“同步”的意思是在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與磁場的旋轉(zhuǎn)速度同步。

　　感應(yīng)異步電機(jī)也屬于交流電機(jī)，轉(zhuǎn)子是由導(dǎo)電性好的金屬材質(zhì)制成，如鋁、銅等材質(zhì)，且轉(zhuǎn)子大多采用鼠籠式結(jié)構(gòu)，工作時(shí)也是通過給定子通電，此時(shí)與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)�！爱惒健敝�意就是在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的速度，故稱之為異步。

　　說的再簡單一些，這兩種電機(jī)均為交流電機(jī)，永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子自帶磁場，而感應(yīng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子只是導(dǎo)體，并不帶磁場，是通電之后產(chǎn)生了感應(yīng)磁場才能與定子發(fā)生作用。由于技術(shù)路線的不同，也就使得兩種電機(jī)有著各自的特點(diǎn)，接下來就跟大家聊聊他們各自的優(yōu)劣勢(shì)。

◆ 保時(shí)捷為什么會(huì)選永磁同步電機(jī)？

　　我們還是結(jié)合之前提到的車型來分別看這兩種類型的電機(jī)。在2018北京車展上亮相的Mission E Cross Turismo搭載了兩臺(tái)永磁同步電機(jī)，兩個(gè)電機(jī)分別布置在前后軸之間，可同時(shí)輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)。這種布局形式在實(shí)現(xiàn)四驅(qū)的同時(shí)可以使前后配重更加均勻。

　　在雙電機(jī)同時(shí)工作的情況下，Mission E Cross Turismo的動(dòng)力系統(tǒng)最大功率為600Ps（440kW），0-100km/h加速時(shí)間在3.5秒以內(nèi)，加速到200km/h的時(shí)間只需12秒，這樣的實(shí)力足夠碾壓燃油超跑。這也是德國人決定快速轉(zhuǎn)型，進(jìn)軍純電動(dòng)領(lǐng)域的表現(xiàn)，畢竟對(duì)于這些超跑專業(yè)戶而言，為了贏值得付出一切。

■ 能量轉(zhuǎn)化率高、適用于低速及復(fù)雜多變的路況

　　能量轉(zhuǎn)化率高是永磁同步電機(jī)電機(jī)特點(diǎn)之一，可以達(dá)到90%以上。相比之下從化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能效率只有35%的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，以及電動(dòng)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能85%-90%的感應(yīng)異步電機(jī)就相形見絀了。

　　其次是其調(diào)速范圍比較大，“調(diào)速范圍”這種說法可能有些過于晦澀，說白了就是能夠適應(yīng)車輛在低速行駛和高速行駛的動(dòng)力需求，而且各工況都保持著比較高的能量轉(zhuǎn)換效率。也就是說不論是在城市擁堵還是高速暢通的工況下，永磁同步電機(jī)在提供車輛所需動(dòng)力性能的同時(shí)，還可以做到相對(duì)比較省電。

　　最后是其體積較小、重量輕，這個(gè)特點(diǎn)要相對(duì)于相同功率密度的感應(yīng)異步電機(jī)而言。打個(gè)比方，同樣是可以舉起100kg重量的運(yùn)動(dòng)員，舉重運(yùn)動(dòng)員的個(gè)頭就要比相撲運(yùn)動(dòng)員要小得多，這就是舉重運(yùn)動(dòng)員的“功率密度”比較大。體積小就能給車輛的整體布局帶來更多的優(yōu)勢(shì)，車輛前機(jī)艙和后備廂能夠設(shè)計(jì)更多的儲(chǔ)物空間，底盤上可以設(shè)計(jì)一些動(dòng)力電池的擴(kuò)展空間等等。也有利于車輛的輕量化設(shè)計(jì)。

■ 成本相對(duì)較高、性能會(huì)受溫度變化影響

　　除此之外，永磁同步電機(jī)也不是沒有缺點(diǎn)，相對(duì)于感應(yīng)異步電機(jī)，理論上說其單位功率升本較高，也就是說相同功率的兩種電機(jī)，永磁同步電機(jī)的造價(jià)更高一些。再有就是永磁材質(zhì)的轉(zhuǎn)子會(huì)隨著溫度的大幅變化引起退磁現(xiàn)象，這種情況下就會(huì)使電機(jī)的性能下降。這種感覺就有點(diǎn)兒像人到了炎熱的沙漠之后產(chǎn)生了脫水現(xiàn)象，導(dǎo)致身體機(jī)能下降。