說到新能源汽車動力電機(jī)的分類，目前新能源汽車上經(jīng)常會看到配備異步感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)。這兩種電機(jī)技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。異步交流電機(jī)具有良好的高速高性能表現(xiàn)。而永磁同步電機(jī)具有優(yōu)異的低速高效率特性。除了這兩種主流的電機(jī)以外，寶馬的勵磁電機(jī)可以說另辟蹊徑，嘗試在上述性能和效率上找到一個平衡點(diǎn)而獨(dú)樹一幟。接下來我們舉一些實際的車型例子和相關(guān)專利來聊一聊。

↑異步感應(yīng)電機(jī)（右）和永磁同步電機(jī)（左）內(nèi)部結(jié)構(gòu)

從異步感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就可以很明顯區(qū)分兩種電機(jī)技術(shù)。永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永久磁體，英文簡稱PMSM。而異步感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是磁體而是封閉線圈，也就是俗稱的鼠籠結(jié)構(gòu)，英文簡稱ACIM。

↑異步感應(yīng)電機(jī)與永磁同步電機(jī)特性比較

那么異步感應(yīng)電機(jī)相比較國內(nèi)主流的永磁同步電機(jī)有哪些不同呢？首先，異步感應(yīng)電機(jī)具有更高的轉(zhuǎn)速極限，最高可達(dá)15000轉(zhuǎn)每分鐘。并且有更強(qiáng)的過載能力，最大可達(dá)額定值的5倍。同時異步感應(yīng)交流電機(jī)具有結(jié)構(gòu)堅固性好、成本低和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然它也存在著短板，那就是，峰值效率最高95%略低于永磁同步交流電機(jī)的97%。另外電機(jī)的外形尺寸異步感應(yīng)交流電機(jī)相比較永磁同步交流電機(jī)在相同功率下也要大一些。因此兩種技術(shù)并沒有孰優(yōu)孰劣之分。而是根據(jù)不同的車型特性來匹配相應(yīng)的電機(jī)技術(shù)，從而找到最優(yōu)解。

↑蔚來汽車異步感應(yīng)電機(jī)（右）與永磁同步電機(jī)（左）

異步感應(yīng)電機(jī)具有高性能的特性。蔚來汽車通過相應(yīng)的銅籠技術(shù)和電機(jī)水冷技術(shù)進(jìn)一步提升了電機(jī)功率，ES8前后軸使用了兩臺專利的大功率感應(yīng)電機(jī)將百公里加速提升到了4.4秒的好成績。而使用異步感應(yīng)電機(jī)的特斯拉Model S更是將每個電機(jī)的峰值功率推向300kW，在瘋狂模式下的百公里加速可以做到2.2秒的恐怖成績。

↑蔚來ES8（上）和特斯拉Model S（下）交流感應(yīng)電機(jī)

如上提到異步感應(yīng)交流電機(jī)具有眾多優(yōu)勢，但是其電機(jī)尺寸較大的特點(diǎn)也成為巨大設(shè)計挑戰(zhàn)。蔚來汽車通過專利技術(shù)巧妙優(yōu)化電機(jī)總成的體積，解決了電機(jī)在前后軸有限空間內(nèi)的布置問題。

1.高度集成（一體集成電機(jī)E-Motor、齒輪箱Gearbox和逆變器PEU電機(jī)控制器）

2.異步感應(yīng)交流電機(jī)體積優(yōu)化

3.逆變器體積優(yōu)化

↑蔚來汽車電機(jī)總成細(xì)節(jié)專利申報圖

根據(jù)蔚來汽車電機(jī)總成專利申報圖所示電動機(jī)單元300、變速箱單元200、逆變器單元100的裝配關(guān)系爆炸視圖。電動機(jī)單元、變速箱單元、逆變器單元沿變速箱單元的輸入軸202的軸向排布。變速箱單元設(shè)有用于穿插電動機(jī)單元與逆變器單元的電連接線路的干腔。能將電驅(qū)動系統(tǒng)的連接線埋入殼體之內(nèi)，從而保護(hù)電連接線路并使電機(jī)總成更加簡潔。

↑蔚來 ES6采用異步感應(yīng)（綠）與永磁同步（藍(lán)）雙電機(jī)布局

實際上異步感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)各有優(yōu)勢，例如蔚來ES6就同時搭載了兩種電機(jī)技術(shù)來根據(jù)工作狀態(tài)充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。傾向于高速高性能表現(xiàn)的異步交流電機(jī)放置在后軸。而偏向于低速高效率的永磁同步電機(jī)布置在前軸。當(dāng)中低車速時永磁同步電機(jī)工作，發(fā)揮其高效優(yōu)勢獲得更長純電續(xù)航。當(dāng)高速路況時雙電機(jī)同時工作，優(yōu)化車輛加速性能。當(dāng)減速時智能根據(jù)制動需求進(jìn)行電機(jī)調(diào)配。普通制動由永磁同步電機(jī)進(jìn)行制動能量回收，急減速則由雙電機(jī)同時提供制動扭矩時回收能量。

勵磁電機(jī)

↑寶馬第五代電驅(qū)動系統(tǒng)勵磁電機(jī)細(xì)節(jié)

除了這兩種主流的電機(jī)以外，寶馬的勵磁電機(jī)可以說另辟蹊徑，嘗試在上述性能和效率上找到一個平衡點(diǎn)而獨(dú)樹一幟?；谟来磐诫姍C(jī)體積緊湊效率高的特點(diǎn)，寶馬開發(fā)了勵磁電機(jī)，即通過高壓電流控制轉(zhuǎn)子磁場強(qiáng)度來替代傳統(tǒng)永磁體轉(zhuǎn)子。這樣既節(jié)省了珍貴的稀土磁體材料，又能夠通過專利技術(shù)精確地按照工況挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)子磁場，從而高轉(zhuǎn)速區(qū)間進(jìn)行弱磁控制克服傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)高轉(zhuǎn)速性能差的弱點(diǎn)。從而兼具長續(xù)航里程和良好的加速和高速性能。

從專利細(xì)節(jié)來看，勵磁電機(jī)的根本技術(shù)革新是在高轉(zhuǎn)速時通過勵磁電流調(diào)節(jié)，使轉(zhuǎn)子磁場處在弱磁工況，由于磁不對稱性和定子中流動去磁電流，從而產(chǎn)生附加力矩而優(yōu)化動力電機(jī)在高轉(zhuǎn)速時的加速性能。

↑寶馬勵磁電機(jī)專利

寶馬i4純電動轎跑是寶馬M performance車型針對純電動性能車的開山之作?；讵?dú)特的勵磁電機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)，寶馬i4在Sport Boost模式可以短暫達(dá)到400kW/536馬力，而扭矩則直逼795Nm的峰值。在Launch Control的模式下百公里加速為3.9秒。普通模式也可達(dá)350kW動力和730Nm扭矩。制動能量回收更是在特定工況下可至195kW。

↑寶馬i4純電動轎跑加速和充電性能

綜上所述，異步感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)各有優(yōu)勢，異步交流電機(jī)具有良好的高速高性能表現(xiàn)。而永磁同步電機(jī)具有優(yōu)異的低速高效率特性。而寶馬通過專利的勵磁電機(jī)技術(shù)嘗試在上述兩種電機(jī)類型的基礎(chǔ)上另辟蹊徑找到一個獨(dú)特的平衡點(diǎn)。如何選擇相應(yīng)的電機(jī)技術(shù)實際并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，更多的是針對車型需求去摸索最優(yōu)解。