進(jìn)入2025年，新能源汽車充電效率越來越高，電機(jī)功率也越來越大。

比如在目前的新能源汽車上，有些車型的單電機(jī)峰值功率已經(jīng)來到580kW，跟燃油時(shí)代V10、V12發(fā)動(dòng)機(jī)的功率相差無幾，堪稱恐怖。

很多人擔(dān)心：如此高的電機(jī)功率水平放在非性能車上，"馬路殺手"會(huì)不會(huì)暴增？

其實(shí)也別被新能源汽車電機(jī)功率完全嚇到了，我們今天聊點(diǎn)基礎(chǔ)內(nèi)容。

峰值功率還是額定功率？

首先？新能源汽車的電機(jī)峰值功率和燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值功率實(shí)際上并不能相提并論。

關(guān)于電機(jī)這里面有兩個(gè)概念，一個(gè)是車企喜歡宣傳的峰值功率，一個(gè)是額定功率。

峰值功率就是我們?cè)谲囕v配置表上能夠看到的數(shù)據(jù)。

但受限于電機(jī)的散熱、電池的放電效率等原因，比如電機(jī)的功率輸出本質(zhì)是電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，這個(gè)過程中因?yàn)榻苟鷵p耗、鐵損等會(huì)產(chǎn)生大量熱量。

如果長期高功率輸出，電機(jī)產(chǎn)生的熱量可能會(huì)超過散熱系統(tǒng)能力，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣層、永磁體退磁等永久性損壞。

這種工作特性決定了電機(jī)高功率輸出的時(shí)間不會(huì)很長，通常在30秒以內(nèi)。

額定功率就是指電機(jī)在正常工作條件下，長期運(yùn)行時(shí)所允許的最大輸出功率。

通俗點(diǎn)理解，峰值功率決定純電車的零百加速、爬坡、超車這些非常規(guī)場(chǎng)景，而額定功率和純電車日常駕駛以及高速持續(xù)巡航的能力有關(guān)。

類似比亞迪漢L EV功率最大的后驅(qū)電機(jī)，它的峰值功率為580kW，額定功率為300kW，額定功率超過峰值功率的50%，已經(jīng)是很優(yōu)秀的水平了。

一些純電車型電機(jī)的峰值功率和額定功率可能會(huì)相差很大，甚至達(dá)到一倍以上。

因此，我們也能夠看到很多純電動(dòng)車，雖然它的零百加速很強(qiáng)，但極速卻沒有燃油車高，一部分原因也在這。

除了沒有變速箱調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，電機(jī)在更高速度下峰值功率反而還會(huì)下降，導(dǎo)致最高車速上不去。

發(fā)動(dòng)機(jī)這里也有兩個(gè)概念，一個(gè)是最大（額定）功率，一個(gè)是最大凈功率。

只是和電機(jī)不同的是，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性不會(huì)有散熱、功率輸出受限等問題。

所以發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和凈功率的區(qū)別，僅僅是排除掉燃油車上發(fā)電機(jī)和空調(diào)等附加設(shè)備的功率損耗。

其最大功率和凈功率相差很小，我們?cè)谌加蛙囓囕v銘牌也能看到實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率數(shù)據(jù)。

只是對(duì)于新能源車來說，我們?cè)谲囕v銘牌上看到的基本是電機(jī)峰值功率，而非額定功率。

電機(jī)峰值功率越來越高，額定功率也會(huì)越高，就目前純電車峰值功率動(dòng)輒媲美燃油車V6、V8動(dòng)力水平的情況下，即便額定功率和峰值功率相差較大，對(duì)于我們?nèi)粘Ｊ褂脕碚f其實(shí)也足夠了。

交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)？

純電動(dòng)車的電機(jī)也分不同類型，比如我們最常聽到的基本是永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)兩種。

兩種電機(jī)在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一樣的，包括一個(gè)固定的“定子”，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)子”。

當(dāng)定子通電即產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將切割定子中的轉(zhuǎn)子，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流。

而產(chǎn)生感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)子本身又在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力，進(jìn)而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，從而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。

這種通電導(dǎo)體（產(chǎn)生感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)子）在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的過程中就是電機(jī)的工作原理。

這也是交流異步電機(jī)的基本工作原理，交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子纏繞有大量繞組線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)而在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。

所以交流異步電機(jī)又被稱為感應(yīng)異步電機(jī)。

異步是什么意思？

線圈繞組的轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)始終存在速度差，兩者轉(zhuǎn)速相同后，就不存在轉(zhuǎn)子切割磁感線運(yùn)動(dòng)了，也就沒有感應(yīng)電流存在。

沒有感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子就沒了感應(yīng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子就不轉(zhuǎn)了。

轉(zhuǎn)子一停，切割磁感線運(yùn)動(dòng)又出現(xiàn)了，也就是說：轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)總會(huì)差上一步。

交流異步電機(jī)

永磁同步電機(jī)和感應(yīng)異步電機(jī)的不同就在于，永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身就是永磁體。

它本身已產(chǎn)生固定方向的磁場(chǎng)，只要定子通電，定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就能一直帶著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，兩者一直保持同步轉(zhuǎn)速，所以稱之為“永磁同步”。

且因?yàn)檗D(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)始終同步，永磁同步電機(jī)功率密度、扭矩密度、低速大扭矩輸出的響應(yīng)也都更好，也更易控制。

只要控制定子的電流頻率大小，即可控制轉(zhuǎn)速。

相比起交流異步電機(jī)，永磁同步電機(jī)省去中間的轉(zhuǎn)子感應(yīng)帶電進(jìn)而再產(chǎn)生磁場(chǎng)的過程，還提升了能量轉(zhuǎn)化效率。

交流感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子感應(yīng)是通過在轉(zhuǎn)子上線圈繞組產(chǎn)生的，線圈繞組其實(shí)會(huì)帶來電阻損耗。

而永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，沒有了線圈繞組，也就沒有了這部分損耗產(chǎn)生。

另外，永磁同步電機(jī)采用永磁體轉(zhuǎn)子，而非線圈繞組感應(yīng)轉(zhuǎn)子，一般體積也比較小，再加上能量轉(zhuǎn)化效率高，在續(xù)航表現(xiàn)上會(huì)有一定優(yōu)勢(shì)。

從目前車輛應(yīng)用上，永磁同步電機(jī)占比非常高，從宏光MINIEV到保時(shí)捷Taycan都能看到它的身影。

不過因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)中的永磁體需要用到釹鐵硼（NdFeB）等稀土原料，在永磁同步電機(jī)中，永磁體要占整個(gè)電機(jī)成本的一半左右。

相比之下，用不到永磁體做轉(zhuǎn)子的交流異步電機(jī)成本就低很多，日常生活中的洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等基本是交流異步電機(jī)。

此外，永磁同步電機(jī)還存在一個(gè)問題，高速狀態(tài)下電機(jī)需要進(jìn)行弱磁控制，也就是生成一個(gè)逆向磁場(chǎng)來削弱永磁體的磁場(chǎng)，這會(huì)降低電機(jī)高速效率。

而交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是感應(yīng)產(chǎn)生的，所以減少電流輸入即可。

永磁體還易受高溫影響，因?yàn)楦邷貢?huì)不可逆的消磁。

在電機(jī)高轉(zhuǎn)速、高負(fù)載情況下，永磁同步電機(jī)相比交流異步電機(jī)就沒了優(yōu)勢(shì)了。

之前只采用永磁同步電機(jī)的純電動(dòng)車，極速性能往往限制在180km/h左右。

保時(shí)捷Taycan雖然采用前后永磁同步電機(jī)，極速也超過200km/h，但它是通過一臺(tái)放置于后軸的2擋變速箱來解決這個(gè)問題。

類似于蔚來ET5、ET7，特斯拉Model 3等車的四驅(qū)版本，電機(jī)通常則是后永磁同步+前交流異步電機(jī)的方案，既能保證低速狀態(tài)下的動(dòng)力響應(yīng)、能耗等，也能保證高速性能。

不過也有異類，比如特斯拉Model X是前永磁同步+后交流異步電機(jī)的搭配。

大概是因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)體積更小的原因，所以近十年前誕生的特斯拉Model X竟然也能具備183L的前備廂容積。

寫在最后

其實(shí)除了主流的交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)，市場(chǎng)上還有少數(shù)的車企比如寶馬采用的勵(lì)磁電機(jī)。

勵(lì)磁電機(jī)在原理上和永磁同步電機(jī)差不多，都是同步電機(jī)。

寶馬第六代勵(lì)磁電機(jī)（后）

差異在于磁場(chǎng)的產(chǎn)生方式：勵(lì)磁電機(jī)是把轉(zhuǎn)子上提供磁場(chǎng)的永磁體換成了電勵(lì)磁線圈，可以通過直接調(diào)整線圈的電流改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，相當(dāng)于功率輸出與勵(lì)磁電流直接相關(guān)，根據(jù)運(yùn)行工況提供合適的勵(lì)磁即可。

所以勵(lì)磁電機(jī)對(duì)于電機(jī)功率輸出控制也更為線性，低速性能優(yōu)異，高轉(zhuǎn)速下也可以做到穩(wěn)定、持續(xù)的功率以及扭矩輸出。

不過勵(lì)磁電機(jī)是需要一個(gè)滑環(huán)碳刷裝置將勵(lì)磁電流引入，也就是電刷。

這個(gè)東西會(huì)磨損產(chǎn)生粉塵對(duì)電機(jī)有影響，讓電機(jī)有了一定維護(hù)周期，所以這類電機(jī)能否成為主流也要看車企的技術(shù)迭代了。