导语:作为目前应用最广泛的两种电机——永磁同步电机和交流异步电机,尽管外界对于这两种电机类型持有不同看法,但实际上它们各自都具有独特的优势,并不能单纯依据种类来评判其优劣。
在讨论如何评价这些“好坏”的问题时,有人认为,一个好的电车应该基于其性能参数,如加速能力、极速和能耗,而不考虑其具体是永磁同步还是交流异步。然而,这些参数并不能全面衡量一个电机的优秀程度,因为它们受到更深层次因素的限制,使得即便具备高性能,也难以实现极致表现。
真正决定一个电机是否卓越的是它的散热能力。不论是加速速度、持续耐力还是能源效率,良好的散热都是关键。在设计和制造过程中,车辆制造商们面临着如何提高散热效果的问题,以此确保长期稳定运行,而不是简单地追求短期强大表现。
例如,对于永磁同步电机,由于转子采用了永久性磁体材料,在高温条件下,这些材料会出现退磁现象,从而影响整体性能。而对于交流异步電機,其转子的线圈结构导致在满负荷运作时产生大量热量,如果温度过高,还可能造成绝缘材料融化甚至绕组损坏。为了避免这种情况,大多数汽车生产商都会对发动机功率进行严格限制,因此无法充分发挥出最佳水平,只有通过提高散热技术才能解决这一瓶颈问题。
那么,我们怎样理解一款优秀的電機應該具備什麼樣的地熱技術呢?現今許多車企正在積極推進提升電機冷卻能力,並將改進焦點集中在扁線設計、薄片層疊工藝以及油冷系統上。
扁線取代圓線
相較於傳統圓形導體,扁線設計不僅可以提高工作效率約10%,還能增強約10%的冷卻效果,這是一種全面的優化。此前使用圓形導體時,由於很多根圓形銅絲組成對流通道有限且空间利用低,因此會產生更多熱量。而扁線設計通過堆疊矩形銅條填滿插槽空間,可以有效分散流動中的電流並降低發熱量。特斯拉Model 3和Model Y搭載了採用10層扁線結構之永磁同步電機,這種設計無疑為車輛提供了優秀的性能參數支持,即使是在消耗能源方面也展現出優異表現。
使用薄片層疊工藝
採用薄片層疊工藝後轉子的結構就像拼接起來的一塊黃瓜切片一樣,看似複雜實則簡單。這種方式減少轉子體積並減少回路產生的損失,並且透過焊接等方法連接每個薄片。這項技術特別益處於嵌入其中永久性磁體,因為它們對溫度變化尤為敏感。一旦控制住轉子的溫度,就能小幅度調整永久性磁體所承受之壓力。这一点可以從比亞迪專用的薄片层叠技术中看到,他们还将硅添加到转子制成薄片中,以改变导电行为从而控制热量生成与传递过程。
使用油冷取代水冷
油冷系统能够深入那些水冷系统达不到的地方,不导电也不导磁,可以直接进入一些内部区域,从而显著提升散热效果。在问界M5搭载油冷系统后,它平均峰值温度下降30℃,允许发动机会获得更强大的性能上限和持续时间,比如零百加速反复15次不衰减,以及长时间高速行驶更加稳定等表现。
總結
國內外眾多車企與供應商正圍繞著升級相關技術與工藝進行努力,其實仍有很大的開發空間,一些已經取得顯著成果,但由於成本問題未能普及。而隨著相關技術材料成本逐漸下降,我們相信隨著時間推移,電機固有的“封印”終將被徹底打破,那時候當我們見證到真正解放後的大型運輸工具時,那將是什麼樣一個令人振奮的人類歷史新篇章!