TのMotors Evolution 1

0、背景

本篇以特X拉出发对现有EV的驱动电机进行梳理。相对于GV来说，EV最直观的感觉是起步快，这是驱动电机最典型的特征，开转即巅峰输出最大转矩。

电机最早的印象是中学时期的直流有刷电机，核心是是中间的永磁体（磁铁）作为定子，外围的线圈作为转子。两者通电后产生磁场，根据“同性相斥，异性相吸”的原理，他会绕着定子转动。

为了让电机一直转动，必须一直让定子与转自的磁极处于同极，这个过程需要电刷参与，通过改变线圈原本的正负极，实现电磁力推动转自线圈持续旋转。对于EV来说，安全是第一要考量的因素，而电刷在使用的过程中会有火花出现，因此本文讨论的都是无刷电机。

1、从交流异步感应电机到用词同步电机

交流异步电机的定子由铁芯、绕组与机座组成，转子则是由铁芯和绕组组成，转子绕组有鼠笼式和线绕式。交流异步电机需要转子和定子都通电才能产生磁场，实际运转如下图定子绕组被通以变化电流，转子绕组的闭合回路中会产生感应电流。两股电流分别产生磁场，磁力作用使得定子、转子间产生转矩，转子转动。

当转子的转速低于定子形成旋转磁场的转速时，转子才会受到驱动力，当小仓鼠的速度赶上笼子转动的速度时，这种情况下转子绕组中的磁场稳定既没有感应电流也没有驱动力。变化的奥秘还是定子持续输入的交流电在不断变化，因此感应电机的转子纪转速与定子形成的旋转磁场不同步，得以有了“异步”的称号。

感应电机工作原理图

特针对这种最传统的电机申请了诸多专利，解决了传统铝铸转子效率低、熔点低的问题，。OEM的选择往往与市场供应相关，这里猜测在早期合作的非中方企业生产此类电机更多，其更可靠（没有退磁风险）、低成本（永磁材料成本占到同步电机材料成本的70%）、高速性能好等优势在最早S系列上更适用于推广。

永磁电机将线圈作为定子，永磁体充当转子。对于永磁体，需要有磁性较高的钕铁硼材料制作，这些都与稀土离不开。每一组对角线的的线圈在通电以后都会产生一个磁场，这个不断旋转的磁场会驱动中间的转子进行转动。这个过程不难发现，定子的线圈通电后转子相应会受到力开始旋转，这种匹配好磁场转速相同的电机成为为同步电机。

永磁同步电机工作原理图

T一直采用的双电机结构，在最早毛豆3开始推广的时候后电机被换成了感应电机，采用这种方案第一反应提高了成本。当整车体积变小且需要一定续航时，这种更轻更小巧且效率尚可的结构设计方案自然更容易被采纳，一个走量的低价位车型更强的安全需求也是永磁同步电机的优势。

采用永磁电机在国产化之前主要有两个问题，一是稀土资源是天朝有而美国没有、另一方面是高温退磁，后者问题当聚焦在整个大系统的冷却方案设计层面时永磁电机对于散热相对较低的需求可以更有利于整体结构的涉及以确保其他机器结构（变速/齿轮）可以得到充分的润滑。